ارزیابی روش استوانه های دوگانه در اندازه گیری نفوذ عمودی آب به خاک در بافت های مختلف با استفاده از نرم افزار HYDRUS

پیام:
نوع مقاله:
مقاله پژوهشی/اصیل (دارای رتبه معتبر)
چکیده:
سابقه و هدف
نفوذپذیری یکی از پارامترهای مهم خاک می باشد، که بر روی بسیاری از فرآیندهای هیدرولوژیکی حوزه های آبخیز تاثیرگذار است. اهمیت نفوذ سبب شده تا روش های صحرایی و آزمایشگاهی مختلفی به منظور اندازه گیری این فرایند مورد استفاده قرار گیرد. روش های مختلفی برای اندازه گیری نفوذ آب به خاک وجود دارد که اساس کلیه آنها بر اندازه گیری جریان عمودی آب به خاک استوار است. یکی از روش های استاندارد اندازه گیری نفوذ آب به خاک، روش نفوذسنج های استوانه-دوگانه است. در این روش فرض بر آن است که استوانه خارجی مانع از ایجاد جریان جانبی و بوجود آوردن جریان کاملا عمودی در خاک می شود. لذا پژوهش حاضر به منظور ارزیابی روش نفوذسنج استوانه دوگانه در اندازه گیری نفوذ عمودی آب به خاک در مقایسه با داده های نفوذ عمودی واقعی شبیه سازی شده با استفاده از نرم افزار HYDRUS-1D انجام گرفته شد. مواد و روش: در این پژوهش، داده های نفوذ آب به خاک در چندین منطقه از کشور با بافت های مختلف با استفاده از روش نفوذسنج استوانه دوگانه اندازه گیری شد، سپس شرایط نفوذ آب به خاک در محیط نرم ا فزار HYDRU-1D برای مناطق مورد نظر، شبیه سازی و داده های نفوذ عمودی آب به خاک به روش حل مستقیم معادله ریچاردز استخراج شدند. جهت کمی کردن پارامترهای هیدرولیکی در معادله ریچاردز از مدل ون گنوختن-معلم استفاده گردید. بدین منظور پارامترهای هیدرولیکی مدل ون گنوختن-معلم با استفاده از روش حل عددی معکوس در نرم افزار HYDRUS، برای خاک هر منطقه بهینه سازی شد و مورد استفاده قرار گرفت. ارزیابی داده های اندازه گیری شده با استفاده از آماره های میانگین خطا (ME) ، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) ، ضریب تبیین (R2) و ریشه میانگین مربعات نرمال شده (NRMSE) انجام شد.
یافته ها
نتایج مقایسه داده های شبیه سازی شده با استفاده از نرم افزار هایدروس با داده های اندازه گیری شده از طریق آزمایش استوانه های دوگانه نشان داد که نفوذ اندازه گیری شده در روش استوانه های دوگانه بسیار بیشتر از نفوذ عمودی آب به خاک است. نفوذ اندازه گیری شده در تمام بافت ها دارای اختلاف زیادی نسبت به داده های شبیه سازی شده بود. در روش استوانه دوگانه کمترین میزان خطا در اندازه گیری نفوذ آب به خاک ، در بافت لوم شنی که یک بافت سبک می باشد مشاهده شد. مقادیر آماره های ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین خطا و ریشه میانگین مربعات نرمال شده (R2، RMSE، ME و NRMSE) در این بافت به ترتیب برابر با 87/0، 51/8، 45/4-، 18/0 بود.
نتیجه گیری
در اندازه گیری نفوذ آب به خاک به روش استوانه های دوگانه اندازه استوانه های مورد استفاده و همچنین فضای بافری بین دو استوانه از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین استفاده از استوانه هایی با اندازه های متفاوت بر مقادیر نفوذ نهایی تاثیرگذار است. روش نفوذسنج استوانه دوگانه در بافت شنی از خطای پایین تری نسبت به بافت های سنگین برخوردار است و سهم نفوذ جانبی در این بافت کمتر می باشد. بنابراین نفوذسنج استوانه دوگانه در بافت های سبک از دقت بالاتری برخوردار است.
زبان:
فارسی
صفحات:
241 تا 253
لینک کوتاه:
magiran.com/p1890492 
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 990,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!