فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

زمينه و هدف : مدل‌سازي نفوذ تجمعي و سرعت نفوذ لحظه‌اي آب در خاک به‌عنوان يکي از ابزارهاي کليدي در مديريت منابع آب و طراحي پروژه‌هاي آبخيزداري، به‌ويژه در مناطق خشک و نيمه‌خشک، از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. در اين مناطق، محدوديت منابع آبي و فرسايش خاک از چالش‌هاي اصلي مديريت پايدار منابع طبيعي به شمار مي‌رود. اين مطالعه با هدف ارزيابي عملکرد مدل‌هاي نفوذ هورتون، کوستياکوف، کوستياکوف-لوئيس، فيليپ و SCS در شبيه‌سازي فرآيند نفوذ تجمعي و سرعت نفوذ لحظه‌اي آب در دو حوضه احيا شده و شاهد در منطقه گنبد همدان انجام شده است. روش پژوهش: داده‌هاي آزمايشي از طريق روش استوانه مضاعف از دامنه‌هاي شمالي و جنوبي دو حوضه احيا شده و شاهد جمع‌آوري شدند. نمونه‌برداري در بازه زماني بيش از 10 روز پس از آخرين بارندگي صورت گرفت تا اثرات رطوبت اوليه پيشين از بين برود. به‌منظور ارزيابي مدل‌ها، معيارهاي آماري شامل ضريب تعيين (R²)، جذر ميانگين مربعات خطا (RMSE)، ميانگين قدرمطلق خطا (MAE) و ضريب نش-ساتکليف (NSE) مورد استفاده قرار گرفتند. شبيه‌سازي‌ها در بازه زماني 120 دقيقه انجام شد و داده‌هاي به‌دست‌آمده براي هر دامنه با مدل‌هاي نفوذ مقايسه شدند. يافته‌ها: نتايج نشان داد که مدل‌هاي هورتون و SCS به دليل انعطاف‌پذيري و تطابق بالا با داده‌هاي مشاهداتي، عملکرد بهتري نسبت به ساير مدل‌ها داشتند. در دامنه شمالي حوضه احيا شده، بيشترين نفوذ تجمعي با مقدار 55/108 ميلي‌متر ثبت شد. مدل هورتون و SCS با مقادير 73/108و 58/107 ميلي‌متر تطابق بالايي با داده‌هاي مشاهداتي داشتند. در دامنه جنوبي حوضه احيا شده مقدار مشاهداتي نفوذ تجمعي 33/65 ميلي‌متر ثبت شد و مدل‌هاي هورتون و SCS بهترين تطابق را نشان دادند. در حوضه شاهد، دامنه شمالي نفوذ تجمعي مشاهداتي برابر با 66/50 ميلي‌متر داشت و مدل‌هاي هورتون (97/50 ميلي‌متر) و SCS (35/52 ميلي‌متر) نزديک‌ترين پيش‌بيني‌ها را ارائه کردند. کمترين نفوذ تجمعي در دامنه جنوبي حوضه شاهد با مقدار مشاهداتي 11/32 ميلي‌متر به‌دست آمد. تحليل سرعت نفوذ لحظه‌اي نيز نتايج مشابهي ارائه داد. در دامنه شمالي حوضه احيا شده، سرعت نفوذ از 33/293ميلي‌متر بر ساعت در دقيقه اول به 33/35 ميلي‌متر بر ساعت در دقيقه 120 کاهش يافت. مدل‌هاي هورتون و SCS در اين دامنه بهترين عملکرد را داشتند. دامنه‌هاي جنوبي هر دو حوضه سرعت نفوذ لحظه‌اي کمتري نسبت به دامنه‌هاي شمالي داشتند که اين امر به شرايط ميکروکليمايي و ظرفيت نگهداري رطوبت مرتبط است. نتيجه‌گيري: اين پژوهش نشان داد که اقدامات احيايي نظير تقويت پوشش گياهي و مديريت چراي دام، تأثير به‌سزايي در افزايش ظرفيت نفوذپذيري خاک داشته‌اند. حوضه احيا شده، به‌ويژه دامنه شمالي آن، نفوذ تجمعي و سرعت نفوذ لحظه‌اي بيشتري نسبت به حوضه شاهد ثبت کرد. از سوي ديگر، نتايج نشان داد که مدل‌هاي هورتون و SCS به دليل انعطاف‌پذيري و دقت بالا در شبيه‌سازي نفوذ تجمعي و سرعت نفوذ لحظه‌اي، مناسب‌ترين مدل‌ها براي اين شرايط بودند. پيشنهاد مي‌شود در مطالعات آينده، اثر تغييرات فصلي، ويژگي‌هاي فيزيکي و شيميايي خاک و تأثيرات اقليمي بر عملکرد مدل‌هاي نفوذ مورد بررسي قرار گيرد.