واسنجی و ارزیابی برخی مدلهای نفوذ آب در خاک با بهره گیری از روش استوانه های مضاعف

مهمترین مشخصه خاک از نظر کشاورزی نفوذ میباشد و فرایند ورود عمودی آب به داخل زمین از سطح خاک را نفوذ می گویند. نفوذ آب در خاک یکی از مهمترین پارامترهای فیزیکی خاکها و از داده های بنیادی طر ح های آبیاری و زهکشی است. نفوذ از جمله پدیده های مهمی است که متأثر از پارامترهای فیزیکی و هیدرولیکی خاک می باشد. به واسطه هزینه زیاد و زمان بر بودن اندازه گیری نفوذ، تخمین نفوذ با استفاده از مدلهای نفوذ منطقی به نظر می رسد. برای بررسی فرآیند نفوذ دو روش وجود دارد، نخست استفاده از قوانین و روابط اثبات شده مانند قانون بقای جرم (معادله ریچاردز در شکل پخشیدگی) و قانون بقای انرژی ( قانون دارسی) و تلفیق آن ها و دستیابی به یکسری مدلهای ریاضی مانند فیلیپ و گرین امپت می باشد. شیوه دوم استفاده از مدلهای تجربی از قبیل هورتون و کوستیاکوف است. این تحقیق به منظور بررسی چگونگی نفوذ آب در خاک، واسنجی و ارزیابی مدلهای نفوذ در ایستگاه تحقیقات دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بیرجند که خاک آن در اکثر نقاط دارای بافت لوم و لوم شنی می باشد، انجام گرفت. آزمایشات نفوذپذیری در هشت نقطه که به طور تصادفی انتخاب شدند، انجام گرفت. برای آزمایش نفوذپذیری از روش صحرایی استوانه های مضاعف استفاده گردید. برای هر یک از نقاط، چهار مدل کوستیاکوف، کوستیاکوف- لوئیس، فیلیپ و SCS واسنجی و پارامترهای مدلهای مذکوربرآورد گردید. به منظور ارزیابی مدلها، مقایسه مقادیر تخمینی نفوذ تجمعی برآورد شده بوسیله مدلها با مقادیر واقعی اندازه گیری شده بوسیله نمودارهایی شامل نمودارهای تحلیلی و تطبیقی مورد مقایسه قرار گرفتند. مدلی که بیشترین ضریب تبیین ((R(2 و کمترین واریانس ((S(2) را داشته به عنوان بهترین مدل معرفی شد. نتایج نشان داد که معادله کوستیکوف- لوئیس بهترین مدل شبیه سازی نفوذ در خاکهای با بافت لوم و لوم شنی برای منطقه مورد مطالعه می باشد.

Keywords:

نفوذ آب در خاک , مدلهای نفوذ , روش استوانه های مضاعف