ارزیابی تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده از آمار مکانی (منطقه مورد مطالعه: دشت لاغر)

Abstract

سابقه و هدف: هدایت آبی اشباع خاک یک پارامتر مهم برای جریان آب در خاک، کنترل نفوذ آب به خاک و رواناب سطحی، آبشویی سموم از اراضی کشاورزی و انتقال آلاینده‌ها از مکان‌های آلوده به سمت آب زیرزمینی است. توزیع مکانی خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی بر رفتارهای هیدرولوژیکی، انتقال آب و رسوب به آب‌های سطحی و زیرسطحی مؤثر است، از این رو شناخت تغییرات این ویژگی‌ها در مدیریت بهینه‌ی اراضی امری مهم و تاثیرگذار می‌باشد. در مطالعه‌ای که با هدف تجزیه و تحلیل تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی خاک با استفاده از روش‌های زمین‌آماری کریجینگ ساده، کریجینگ معمولی و کریجینگ عمومی توسط بارانی و همکاران (2013) در منطقه زیدون خوزستان صورت گرفته است تعداد 200 نقطه با شبکه‌بندی منظم به فواصل 1×1 کیلومتر مربع هدایت هیدرولیکی را با روش‌های چاهک و چاهک معکوس اندازه‌گیری نمودند، نتایج این تحقیق نشان داد که از میان روش‌های مورد بررسی، کریجینگ ساده دقت برآورد بالاتری در منطقه‌ی مورد مطالعه داشته و از میان مدل‌های واریوگرام، مدل کروی انتخاب گردیده است (2). هدف از این تحقیق بررسی تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع خاک و عوامل موثر بر آن با روش زمین‌آمار و انتخاب مناسب‌ترین روش میان‌یابی برای برآورد آن در دشت لاغر بود. <br /> مواد و روش‌ها: دشت لاغر به مساحت تقریبی 12986 هکتار واقع در شهرستان خنج از توابع استان فارس می‌باشد که در محدوده جغرافیایی "28 '01 ֯ 28 تا "54 '12 ֯ 28 شمالی و "44 '04 ֯ 53 تا "50 '21 ֯ 53 شرقی واقع شده است. در این پژوهش تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع خاک و برخی خصوصیات دیگر خاک شامل درصد ذرات خاک (شن، سیلت و رس)، درصد گچ (CaSO4)، درصد کربنات کلسیم (CaCO3) با استفاده از آمار مکانی مورد بررسی قرار گرفت. اندازه‌گیری هدایت هیدرولیکی اشباع در صحرا و به روش چاهک و چاهک وارونه انجام گردید. درون‌یابی و پهنه‌بندی مقادیر این خصوصیات با استفاده از روش‌های وزن دادن عکس فاصله (IDW)، کریجینگ و کوکریجینگ انجام شد و دقت این تخمین‌گرها با یکدیگر مقایسه گردید. <br /> یافته‌ها: نتایج نشان داد که پارامترهای درصد شن، درصد گچ (CaSO4) و درصد کربنات کلسیم (CaCO3) با داشتن نسب واریانس قطعه‌ای به آستانه‌ به ترتیب 001/0، 246/0، 217/0 دارای ساختار مکانی قوی و خصوصیات هدایت هیدرولیکی اشباع، درصد سیلت و درصد رس با داشتن نسبت واریانس قطعه‌ای به آستانه 499/0 از ساختار مکانی متوسطی برخوردار بودند. برازش مدل تئوری بر تغییرنمای تجربی نشان داد که مدل گوسی برای ویژگی‌های درصد شن، سیلت و رس، درصد گچ و مدل کروی برای پارامتر هدایت هیدرولیکی اشباع و درصد کلسیم کربنات با داشتن بالاترین مقدار R2 و کمترین مقدار RSS بهترین برازش را بر تغییرنمای تجربی نشان داد. پارامترهای مورد مطالعه از الگوی پراکنش و ساختاردار مناسبی برخوردار بودند. <br /> نتیجه‌گیری: تخمین‌گر کریجینگ برای درون‌یابی پارامترهای هدایت هیدرولیکی اشباع، درصد گچ و درصد کربنات کلسیم نتایج بهتر و خطای کمتری نسبت به روش وزن دادن عکس فاصله داشت اما برای درون‌یابی پارامترهای درصد شن، سیلت و رس روش وزن دادن عکس فاصله نتیجه بهتری نشان داد. روش درون‌یابی کوکریجینگ به علت عدم همبستگی بین متغیّر اصلی (هدایت هیدرولیکی اشباع) و دیگر پارامترها (به عنوان متغیّر کمکی) برای درون‌یابی خصوصیات، مورد استفاده قرار نگرفت.