علی جوادی؛ بهروز مصطفی زاده؛ محمد شایان نژاد؛ محمدرضا مصدقی
چکیده
به منظور ارزیابی و طراحی یک سیستم آبیاری باید پدیده نفوذ آب به خاک و تغییرات آن با دقت کافی تعیین گردد. در شرایط شور و سدیمی بودن خاک و آب، اهمیت این مسئله بیشتر خواهد شد. هدف اصلی این پژوهش برآورد ضرایب معادلات مختلف نفوذ آب به خاک (کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوئیس، هورتون، فیلیپ و حفاظت خاک آمریکا) و عملکرد این معادلات در شرایط مختلف تلفیق ...
بیشتر
به منظور ارزیابی و طراحی یک سیستم آبیاری باید پدیده نفوذ آب به خاک و تغییرات آن با دقت کافی تعیین گردد. در شرایط شور و سدیمی بودن خاک و آب، اهمیت این مسئله بیشتر خواهد شد. هدف اصلی این پژوهش برآورد ضرایب معادلات مختلف نفوذ آب به خاک (کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوئیس، هورتون، فیلیپ و حفاظت خاک آمریکا) و عملکرد این معادلات در شرایط مختلف تلفیق کیفیت آب آبیاری، رطوبت اولیه خاک و بار آبی ثابت روی سطح خاک بود. ابتدا با استفاده از یک روش آزمایشگاهی، نفوذ آب در ستونهای خاک به روش بار ثابت اندازهگیری شد. سپس با وارد کردن دادههای نفوذ تجمعی و زهآب به مدل HYDRUS-1D، پارامترهای هیدرولیکی خاک با حل معکوس بدست آمد. برای تعیین ضرایب معادلات، خروجی مدل HYDRUS-1Dیعنی نفوذ تجمعی نسبت به زمان برازش داده شد. با محاسبه آمارههای ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ریشه میانگین مربعات خطا نرمال شده (NRMSE)، انحراف معیار ریشه میانگین مربعات خطا (SDRMSE)، درصد خطای نسبی مطلق (AE)، درصد خطای نسبی (RE) معادلات نفوذ برای شرایط مختلف مورد استفاده، ارزیابی و رتبهبندی شدند. مقادیرRMSE، SDRMSE، NRMSEو AEبرای معادله هورتون به ترتیب 043/0، 018/0، 006/0 و 1 و برای معادله کوستیاکوف به ترتیب 234/0، 175/0، 025/0 و 4 بدست آمد که بدین ترتیب هورتون مناسبترین و کوستیاکوف نامناسبترینروش شناخته شدند. مقایسه مقادیر NRMSEنشان داد که در بیشتر موارد، معادلات در حالت کمآبیاری مقدار نفوذ را با دقت بهتری برآورد مینمایند. خطای معادلات کوستیاکوف-لوئیس و فیلیپ در یک تیمار مشخص با افزایش مقدار آب آبیاری و نزدیک شدن به آخر فصل افزایش یافت ولی بقیه معادلات روند مشخصی نداشتند. دراندازهگیری نفوذ آب بررسی تاثیر رطوبت اولیه خاک، بار آبی روی سطح خاک و ویژگیهای شیمیایی خاک ضروری است زیرا ضرایب معادلات نفوذ و در نتیجه راندمان آبیاری تحت تاثیر این پارامترها قرار دارند.
علی جوادی؛ محمود مشعل؛ حامد ابراهیمیان
چکیده
در مدیریت آبیاری سطحی، تابع نفوذ آب در خاک از اهمیت زیادی برخوردار است. شناخت کمی این پدیده، برای جلوگیری از فرسایش خاک و تلفات آب ضروری است. هدف اصلی این پژوهش برآورد ضرایب معادلات نفوذ کوستیاکوف–لوییز، فیلیپ و هورتون و ارزیابی حساسیت و عملکرد این معادلات در شرایط اولیه (رطوبت اولیه خاک) و مرزی (بار آبی سطح خاک) مختلف است. بدین منظور ...
بیشتر
در مدیریت آبیاری سطحی، تابع نفوذ آب در خاک از اهمیت زیادی برخوردار است. شناخت کمی این پدیده، برای جلوگیری از فرسایش خاک و تلفات آب ضروری است. هدف اصلی این پژوهش برآورد ضرایب معادلات نفوذ کوستیاکوف–لوییز، فیلیپ و هورتون و ارزیابی حساسیت و عملکرد این معادلات در شرایط اولیه (رطوبت اولیه خاک) و مرزی (بار آبی سطح خاک) مختلف است. بدین منظور نفوذ دو بعدی آبیاری جویچهای با تغییر در رطوبت اولیه خاک (قبل از آبیاری) و بار آبی سطح خاک (هنگام آبیاری) با استفاده از حل معادله ریچاردز (مدل HYDRUS) شبیهسازی شد. برای تعیین ضرایب معادلات نفوذ، خروجی مدل HYDRUS (نفوذ تجمعی نسبت به زمان) برازش داده شد. ارزیابی عملکرد معادلات نفوذ با شاخصهای ارزیابی آماری نشان داد که معادلات نفوذ تجربی (کوستیاکوف-لوییز و هورتون) نسبت به معادله فیزیکی (فیلیپ) عملکرد بهتری در برآورد نفوذ تجمعی در شرایط اولیه و مرزی مختلف داشتند. معادله کوستیاکوف-لوییز در تمامی حالات شبیهسازی در برآورد نفوذ حایز رتبه نخست بود و معادلات هورتون و فیلیپ در ردههای بعدی ارزیابی قرار گرفتند. ارزیابی حساسیت ضرایب معادلات نشان داد که ضریب توانی (b) معادله کوستیاکوف-لوییز به عنوان حساسترین و ضریب سرعت نفوذ نهایی ( 15ff"> ) معادله هورتون به عنوان کم حساسترین ضرایب شناسایی شدند. همچنین نتایج نشان داد که معادله هورتون به عنوان حساسترین معادله در ارزیابی حساسیت معادلات نفوذ است.