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

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه آزاد اسلامی کرمان

2 کارشناس ارشد آبیاری و زهکشی دانشگاه آزاد اسلامی کرمان

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Semi-Empirical Model of Unsaturated Hydraulic Conductivity Based on Some Measurable Physical Soil Properties, Case Study: Baghin Plain, Kerman

نویسندگان [English]

  • A. Neshat 1
  • M. Farhad 2
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic conductivity of unsaturated soil
  • Soil physical properties
  • Neural network
  • RETC software
  1. Harvey, D.J. and Yeh, J., 1990, Effective

    Unsaturated Hydraulic Conductivity of

    Layered Sands, Water Resources

    Research, Vol 26, No6, 1271-1279.

    1. 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.

    1. 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.

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

    form equation for predicting the hydraulic

    conductivity of unsaturated Soil Science

    Society American Journal, 44, 892-898.

    1. 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.

    1. 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.

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

    1994, New models for unsaturated soil

    hydraulic properties, Soil Science, 163,

    425-435.

    1. 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.