بررسی تغییرات هدایت هیدرولیکی خاک با استفاده از روش معکوس

Abstract

یکی از مسائل عمده در پیش‌بینی کارایی سامانه‌های آبیاری، تغییرات زمانی ویژگی­های خاک از جمله مشخصات هیدرولیکی آن است. در این تحقیق، برای بررسی تغییرات زمانی ویژگی­های هیدرولیکی یک خاک لوم رسی در اثر آبیاری با آب شور و سدیمی، ده نوبت آبیاری با دور هفت روز با آب حاوی کلرید سدیم با SAR و EC به ترتیب 32 و 12 دسی زیمنس بر متر اجرا و سه آزمایش نفوذپذیری به ترتیب در آبیاری­های سوم، ششم و دهم اندازه­گیری شد. مقایسة مقادیر نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ در سه نوبت اندازه‌گیری نشان داد که نفوذپذیری خاک به دلیل افزایش سدیم و پراکندگی خاکدانه‌ها به شدت کاهش می­یابد. برای شبیه‌سازی رفتار خاک در اثر آبیاری‌های متوالی با آب شور و تخمین پارامترهای هیدرولیکی تأثیرگذار، از مدل ریاضی HYDRUS-1D استفاده شد. قبل از تخمین ویژگی­های هیدرولیکی خاک، جهت آگاهی از میزان حساسیت پارامترهای هیدرولیکی، آزمون حساسیت اجرا شد. آزمون آآآآآسمسیبتسیبتحساسیت نشان داد که نفوذ تجمعی به ترتیب نسبت به هدایت آبی اشباع (K_s)، پارامتر شکل <em>n</em> ، و رطوبت اشباع (q_s) حساس است. با عنایت به محدودیت داده‌های اندازه‌گیری­شده و حساسیت مدل­های ریاضی در تخمین تعداد زیادی پارامتر به روش معکوس، و با توجه به همبستگی بالای پارامترهای K_s و n در فرمول وان­گنوختن، با وجود حساسیت بیشتر مدل به n در مقایسه باq_s، فقط K_s و q_s در بهینه‌سازی بررسی شدند. اجرای مدل در مرحلة اول، برای تخمین معکوس K_s به تنهایی و در مرحلة دوم برای تخمین همزمان K_s و q_s انجام شد. در هر مرحله، سایر ویژگی­های هیدرولیکی خاک از مدل ROSETTA تعیین شدند. نتایج اجرای مرحلة اول نسبت به مرحلة دوم مدل، همخوانی بیشتری با مقادیر اندازه‌گیری­شده در هر آبیاری نشان داد. نتایج این تحقیق نشان داد که روش معکوس در صورت وجود داده­های کافی می‌تواند روشی مناسب برای براورد ویژگی­های هیدرولیکی و تغییرات زمانی آنها باشد. همچنین، داده­های مزرعه­ای نفوذ تجمعی در آبیاری سوم و ششم به خوبی با معادلة فیلیپ برازش یافت، اما دقت آن در آبیاری دهم چندان مناسب نبود.