ارزیابی نرم افزار HYDRUS-2D/3D در شبیه سازی نفوذ آب به خاک در بافت های مختلف با استفاده از رویکرد حل معکوس

در سال های اخیر، استفاده از روش های حل عددی معکوس در حل مسایل حرکت آب در خاک مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش از نرم افزار HYDRUS- 2D/3D برای شبیه سازی نفوذ آب به خاک از طریق نفوذسنج استوانه های دوگانه، در بافت های مختلف و با استفاده از رویکرد حل معکوس استفاده شد. برای این منظور، داده های حاصل از آزمایش های نفوذپذیری به روش استوانه های دوگانه در 63 نقطه از مناطق مختلف استان اصفهان به عنوان ورودی مدل مورد استفاده قرار گرفت. خاک های مورد مطالعه در هفت کلاس بافتی شامل لوم شنی (SL)، لوم رس شنی (SCL)، لوم (L)، لوم سیلتی (SiL)، لوم رسی (CL)، لوم رس سیلتی (SiCL) و رس سیلتی (SiC) قرار گرفتند. بر اساس نتایج ارزیابی های آماری صورت گرفته، در همه بافت ها، همخوانی بسیار خوبی بین داده های نفوذ تجمعی اندازه گیری شده و شبیه سازی شده مشاهده شد. مقادیر ضریب تبیین (R2) برای بافت های SL، SCL، L، SiL، CL، SiCL و SiC به ترتیب معادل 998/0، 999/0، 992/0، 996/0، 983/0، 976/0 و 995/0 بود.  میزان خطای شبیه سازی با افزایش درصد رس در بافت خاک، افزایش پیدا کرد؛ به گونه ای که بیشترین خطای شبیه سازی در بافت SiC (045/0NRMSE=) و کمترین میزان خطای شبیه سازی در بافت SL (015/0NRMSE=) مشاهده شد که در حدود 67 درصد بهبود در فرآیند شبیه سازی بوده است. در کل داده های نفوذ شبیه سازی شده در آزمایش استوانه های دوگانه به کمک نرم افزار HYDRUS -2D/3D و رویکرد حل عددی معکوس  در همه بافت های مورد مطالعه، از دقت قابل قبولی و قابلیت اطمینان بالایی برخوردار بودند.