استفاده از تکنیک نمونه‌برداری مرحله‌ای در تعیین نقاط اندازه‌گیری هدایت هیدرولیکی در مزرعه

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، گروه مهندسی آب

2 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

doi
چکیده

هدایت هیدرولیکی اشباع، مهم‌ترین پارامتر فیزیکی حرکت آب در خاک، به­ویژه در تعیین فاصله بین خطوط زهکش‌ها در طرح­های زهکشی محسوب می‌شود. هزینه‌بری بالا و وقت­گیر بودن اندازه­گیری مزرعه­ای این پارامتر از یک سو و تغییر‌­پذیری زیاد این پارامتر از سویی دیگر، درک صحیح از تغییرات مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع در پروژه­ها را با مشکل مواجه ساخته است. انتخاب محل و تعداد نقاط اندازه­گیری، اولین گام جهت تعیین تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع منطبق با واقعیت می­باشد. بنابراین لازم است تا تاثیر روش‌های نمونه­برداری جدید بر دقت تخمین زمین آمار مورد بررسی قرار گیرد. منطق طراحی نمونه برداری بهینه، نمونه­برداری مرحله­ای است. در این روش نمونه­برداری از یک پارامتر در دو یا چند مرحله صورت می­پذیرد و داده­های حاصل از هر مرحله، اساس طراحی مرحله بعد را تشکیل می­دهند. پژوهش حاضر، به منظور بررسی تاثیر روش نمونه­برداری مرحله­ای بر اساس شاخص خطای استاندارد برآورد کریجینگ، با روش­های متداول نمونه­برداری (تک مرحله­ای)، بر بهبود تخمین تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع، در سطح چهل هزار هکتار در حد فاصل رودخانه سیاه­رود تا تالار استان مازندران انجام گردید. در این پژوهش چهار سناریوی پیشنهادی متفاوت شامل یک سناریو نمونه­برداری یک مرحله­ای و سه سناریو نمونه‌برداری مرحله­ای(دو مرحله­ای) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که کاربرد کلیه سناریوهای شامل نمونه­برداری مرحله­ای، منجر به خطای کم­تر، تخمین بهتر و استحکام فضایی قوی­تر در تعیین تغییرات مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع می­شود. در بین روش‌های مرحله­ای نیز، روش طراحی متوازن­شده مکانی نسبت به شاخص خطای استاندارد برآورد از دقت کم­تری برخوردار است. در سناریوی طراحی بر اساس خطای استاندارد کریجینگ هدایت هیدرولیکی اشباع نسبت به روش متداول نمونه­برداری یک مرحله­ای، مقدار خطای ریشه متوسط مجذور خطا، میانگین قدر­مطلق­خطا و خطای استاندارد متوسط، از 56/5، 7/4 و 3/17 به­ترتیب به 79/3، 84/2 و 86/3 متر در روز، کاهش یافته و بنابراین منجر به بهبود 6/39، 8/31 و 7/77 درصدی میزان این سه شاخص گردید.