ارزیابی توانایی توابع انتقالی پارامتریک برای برآورد شاخه جذب منحنی مشخصه آبِ خاک (مطالعه موردی: شهرستان بویین زهرا)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

3 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

منحنی مشخصه آبِ خاک در بسیاری از مطالعات از جمله شبیه‌سازی حرکت آب و املاح و مسایل مربوط به آبیاری و زهکشی مورد نیاز می‌باشد. این ویژگی هیدرولیکی خاک به روش مستقیم(صحرایی و آزمایشگاهی) و غیر مستقیم تعیین می گردد. روش‌های مستقیم پر هزینه و زمان‌بر بوده و لذا از روش‌های غیر‌مستقیم مانند توابع انتقالی، برای برآورد این ویژگی آبِ خاک استفاده میشود. توابع انتقالی به منظور برآورد شاخه واجذب منحنی مشخصه آبِ خاک توسعه یافته‌است در حالی که کمتر پژوهشی در مورد شاخه جذب منحنی مشخصه آبِ خاک انجام شده است. در این پژوهش از روش صحرایی شانیبرای به دست آوردن شاخه جذب منحنی مشخصه آبِ خاک در کاربری­های کشاورزی، در 39 نقطه از شهرستان بویین زهرا استفاده شد. ابتدا 10 تابع انتقالی پارامتریک ملی و بین­المللی برای برآورد شاخه جذب منحنی مشخصه آبِ خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد منحنی مشخصه آبِ خاک شبیه سازی شده با توابع انتقالی، تطابق مناسبی با شاخه­ی جذبی منحنی مشخصه­ی آبِ خاک اندازه­گیری شده ندارند.  با توجه به عملکرد نامناسب توابع انتقالی، به منظور برآورد بهتر شاخه جذب منحنی مشخصه آبِ خاک بین مقادیر اندازه‌گیری شده و برآورد شده رابطه رگرسیونی غیرخطی ایجاد گردید. نتایج نشان داد استفاده از معادله های رگرسیونی استخراج شده سبب می گردد ریشه میانگین مربعات خطا توابع انتقالی مایر و جارویس(1999)، وستن و همکاران(1999) ، کمپل(1985) و سکستون و همکاران(1986) به ترتیب 174، 140، 132 و 113 درصد، کاهش یافته و در نتیجه باعث بهبود برآورد شاخه جذب منحنی مشخصه آبِ خاک گردد. همچنین نتایج نشان داد استفاده از معادله های رگرسیونی استخراجی در این پژوهش،  سبب می گردد که مقادیر نسبت خطای متوسط هندسی  به یک نزدیک­تر شده و در نتیجه از مقادیر بیش برآوردها و کم برآوردها در توابع انتقالی مختلف کاسته شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluating The Ability of Parametric Pedotransfer Functions for Estimating The Wetting Branch of The Soil Water Retention Curve (Case study: Boinzahra)

نویسندگان [English]

  • Ali Azad pour 1
  • Ali Rasour zade 2
  • Javanshir Azizi Mobser 3
چکیده [English]

Soil water retention curve in many studies, including simulating the movement of water and solutes, irrigation and drainage issues is required. This soil hydraulic property was determined by direct (field and laboratory) and indirect methods. Direct methods are costly and time consuming therefore the indirect method such as pedotransfer functions (PTFs) are the alternative to estimate this property. PTFs are developed to estimate drying branch of soil water retention curve whereas little research has been done for wetting branch of soil water retention curve. In this study, Shani field method was used to obtain wetting branch of soil water retention curve in agricultural area in 39 site of Boinzahra county.  At the first, 10 national and international parametric PTFs were evaluated to estimate wetting branch of soil water retention curve. Results showed that simulated soil water retention curve using PTFs were not consistent with the measured soil water retention curve. In order to improve simulation of wetting branch of soil water retention curve, non-linear regression is used between simulated and measured value. The results showed that the using derived non-linear regression causes the Root Mean Square Error (RMSE) of PTFs of Mayr-Jarvis (1999), Wosten et al. (1999), Campbell (1985), and saxton et al. (1986) decreases 174, 140, 132, and 113 percent, respectively and consequently improves estimation of wetting branch of soil water retention curve. The results also showed that the using derived non-linear regression causes Geometric mean Error Ratio (GMER) closes to one and prevents over and under estimation of PTFs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Retention curve
  • Pedotransfer functions
  • Wetting branch of soil water retention curve
  • Boinzahra