ارائه‌ی شبیه تجربی هدایت آبی غیراشباع تحت تاثیرَّ فراسنجهای فیزیکی خاک مطالعه‌ی موردی: دشت باغین کرمان

محورهای موضوعی : مقالات برگرفته از پایان نامه

علی نشاط ¹ (استادیار دانشگاه آزاد اسلامی کرمان)
مهدی فرهاد ² (کارشناس ارشد آبیاری و زهکشی دانشگاه آزاد اسلامی کرمان)

تاریخ دریافت : 1392/06/25 تاریخ پذیرش : 1392/06/25 تاریخ انتشار : 1392/01/01

کلید واژه: هدایت آبی غیراشباع خاک, خواص فیزیکی خاک, شبکه های عصبی, نرم افزار RETC,

چکیده مقاله :

هدایت آبی غیراشباع یکی از فراسنجهای اساسی در مطالعه حرکت آب در خاک می‌باشد. هیچ یک از روشهای مختلف اندازه گیری روش صحرایی، به‌دلیل پرهزینه و مشکل بودن، روش مطلوبی به حساب نمی‌آید. اساس کار روشهای آزمایشگاهی انجام آزمایش درمورد نمونه‌ خاک از مناطق مورد نظراست. این تحقیق به منظور انجام آزمایش و محاسبه موردنیاز برای تخمین مناسبترین رابطه بین هدایت آبی غیراشباع با خواص فیزیکی خاک در منطقه‌ی باغین کرمان بود.همچنین، در این پژوهش، وضعیت عمومی خاک با اندازه گیری pH، هدایت الکتریکی ، میزان آهک و گچ موجود در خاک، در آزمایشگاه تعیین گردیدند. سپس هدایت آبی غیر اشباع خاک (Ku) با استفاده از روابط بده در واحد سطح و قانون دارسی، و همچنین نرم افزار RETC و شبیه‌های مختلف آن تخمین زده شد. با استفاده از شبکه های عصبی و نرم افزارهای SPSS، Curve Expert و Excel شبیه‌های مختلفی به نتایج حاصل از آزمایش برازش داده شدند.نتایج نشان دادند که شبیه Power (توانی) از نرم افزار SPSS از بین شبیه‌های مختلف برازش داده شده به نتایج تحقیق دارای بالاترین ضریب تعیین و دارای ضریب همبستگی معنی دار در سطح 1%، همچنین دارای کمترین میزان خطای RMSE می باشد که به عنوان بهترین شبیه معرفی می گردد.

چکیده انگلیسی:

Unsaturated hydraulic conductivity is one of the basic properties of soil that governs the water movement in the field. As application of any of the various available methods in the field deemed impracticable due to its difficulty of implication and high costs, we resorted to a laboratory method and modeling to develop a method, which may be easily used in determining this important parameter. Saturated hydraulic conductivity was determined by the falling head method. Hydrometry method was used for grain size distribution; pH, EC, and contents of mineral carbonate and gypsum were also determined using the approved methods. Unsaturated hydraulic conductivity (Ku) was estimated using the discharge equation in a unit area, the Darcy's law, neural network, and the RETC, SPSS, Curve Expert, and Excel software. It was observed that the Power subroutine of the SPSS, with the maximum coefficient of determination and the highest correlation coefficient, and the minimum RMSE presents the best model.

منابع و مأخذ:

Harvey, D.J. and Yeh, J., 1990, Effective

Unsaturated Hydraulic Conductivity of

Layered Sands, Water Resources

Research, Vol 26, No6, 1271-1279.

2. Setiawan, B.T. and Nakano, M., 1993, On

the determination of unsaturated hydraulic

conductivity from soil moisture profiles

and water retention curves, Soil Science,

156, 386-395.

3. Saxton, K.E. and Rawls, W.J. and

Romberger, J.S. and Papendick, R.I.,

1986, Estimating generalized soil- water

characteristics from texture, Soil Science

Society American Journal, 50, 1031-1036.

4. Van Genuchten, M.T., 1980, Aclosed

form equation for predicting the hydraulic

conductivity of unsaturated Soil Science

Society American Journal, 44, 892-898.

5. Wagner, B. and Tarnawski, V.R. and

Hennings, V. and Muller, U. and

Wessolek, G. and Plagge, R. 2001,

Evaluation of pedotransfer functions for

unsaturateal soil hydraulic conductivity

using an independent data set, Geoderma,

102, 275-297.

6. Wosten, J.H.M. and Pachepsky, Ya.A.

and Rawls, W.J., 2001, Pedotransfer

functions: bridging the gap between

available basic soil data and missing soil

hydraulic characteristics, Journal of

Hydrology, 251, 123-150.

7. Zhang, R. and Van Genuchten, M.T.,

1994, New models for unsaturated soil

hydraulic properties, Soil Science, 163,

425-435.

8. Zhuang, J. and Nakayama, K. and Yu,

G.R. and Miyazaki, T., 2001, Predicting

unsaturated hydraulic conductivity of soil

based on some basic soil properties, Soil

& Tillage Research, 59, 143-154.