تخمین ضرایب هیدرودینامیکی نفوذ آب در خاک با استفاده از بهینه‌سازی معادلات نفوذ SCS و Horton

Authors

  • عباس ستوده نیا دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین
  • مجید حیدری استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان
  • هادی روشنی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین
Abstract:

تعیین ضرایب معادله­های نفوذ با دقت مناسب، یکی از مسائل مهم در برنامه‌ریزی‌های آبیاری است. معمولاً برای تعیین این ضرایب از روش آزمایش استوانه­های مضاعف استفاده می­شود که این روش تنها بُعد هیدرواستاتیکی و نقطه­ای نفوذ را در برمی‌گیرد. در این تحقیق، از جویچه‌ای با مقطع سهمی شکل، طول 50 متر، عمق متوسط 12 سانتی­متر و شیب 02/0 به‌منظور شبیه‌سازی یک نهر آبیاری استفاده شد. سه آزمایش با بازه­های طولی 7/4، 20 و 40 متر و دبی ورودی 02/0± 6/0 لیتر بر ثانیه با سه تکرار انجام شد. از این میان برای هریک از بازه‌های طولی، یک آزمایش‌ با حداقل خطای اندازه­گیری انتخاب شد. برای تعیین ضرایب معادلات نفوذ، پس از برداشت هیدروگراف­های ورودی و خروجی آبراهه با استفاده از فلوم اندازه­گیری جریان، هیدروگراف­های خروجی از روش­های هیدرولیکی ماسکینگام-کونژ، اینرسی صفر و موج سینماتیک روندیابی شدند.در نهایت مقادیر دبی نفوذ با توجه به سطح مقطع متوسط جریان در بازه طولی موردبررسی و لحاظ کردن معادلات نفوذ SCS و هورتون تعیین شدند. هیدروگراف­های محاسباتی از اختلاف بین هیدروگراف­های خروجی روندیابی شده و دبی‌های نفوذ به‌دست‌آمد. در نهایت با استفاده از روش حداقل مربعات (LSM) برای هیدروگراف­های خروجی مشاهداتی و محاسباتی، تابع هدف استخراج ‌گردید. نتایج نشان داد  که مقدار متوسط خطای نسبی بین هیدروگراف­های خروجی مشاهداتی و محاسباتی از روش ارائه‌شده کمتر از 5 درصد است. با افزایش طول بازه مورد بررسی، مقادیر دبی نفوذ به دلیل کاهش هد استاتیکی آب، کاهش می‌یابند. راندمان مدل بر اساس معیار نش-ساتکلیف در تمامی طول­ها بیش از 90 درصد بود که دلالت بر این دارد که  استفاده هم‌زمان از معادله هورتون و روش روندیابی اینرسی صفر بهترین نتایج را ارائه می‌کند.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تخمین پارامترهای معادلات نفوذ توسط خصوصیات فیزیکی خاک

حرکت آب به داخل خاک تحت تأثیر رطوبت اولیه، درجه اشباع و خصوصیات مختلف فیزیکی خاک از جمله بافت خاک، رطوبت اشباع، جرم مخصوص ظاهری خاک قرار می‌گیرد. در این مطالعه از داده‌های حاصل از مطالعات ماهشواری (1996) که در خاکهای بدون درز و ترک مناطق مختلف استرالیا به دست آمده است استفاده گردید. میانگین قطر هندسی انحراف معیار هندسی، ضریب پراکندگی برای هر خاک محاسبه گردید و سعی شد پارامترهای سه معادله نفوذ م...

full text

ارائه یک مدل شبکه عصبی مصنوعی برای تخمین نفوذ آب در خاک بر اساس پارامتر‌های مدل‌های‌ SCS و کوستیاکوف

Infiltration of water into the soil accounts as a phenomenon in which most of researchers and scientists are interested so it acts a prominent role in the water cycling. Owing to temporal and spatial variation of infiltration, measuring of it in a direct way requires a long time and high cost. Thus, using a method for measuring the soil infiltration in an indirect way instead of direct way for ...

full text

تخمین پارامترهای معادلات نفوذ توسط خصوصیات فیزیکی خاک

حرکت آب به داخل خاک تحت تأثیر رطوبت اولیه، درجه اشباع و خصوصیات مختلف فیزیکی خاک از جمله بافت خاک، رطوبت اشباع، جرم مخصوص ظاهری خاک قرار می گیرد. در این مطالعه از داده های حاصل از مطالعات ماهشواری (1996) که در خاکهای بدون درز و ترک مناطق مختلف استرالیا به دست آمده است استفاده گردید. میانگین قطر هندسی انحراف معیار هندسی، ضریب پراکندگی برای هر خاک محاسبه گردید و سعی شد پارامترهای سه معادله نفوذ م...

full text

ارزیابی و تعیین ضرایب مدل های نفوذ آب به خاک در دشت اشترینان

استفاده از روابط نفوذ برای مدل سازی جریان های سطحی و زیرسطحی و همچنین طراحی و ارزیابی سیستم های آبیاری سطحی ضروری است. به علت وابستگی ضرایب این روابط به نوع خاک و شرایط سطحی، انجام آزمایش های مزرعه ای برای تعیین این ضرایب امری اجتناب ناپذیر است. مدل های نفوذ متعددی برای این منظور ارایه شده است که شامل روابط پایه ای، فیزیکی و تجربی می باشند. برای انتخاب هر یک از این مدل ها برای اراضی و مزارع مخت...

full text

شبیه‌سازی نفوذ آب در خاک با استفاده از نرم‌افزار Hydrus1D و داده‌های صحرایی

سابقه و هدف: در پژوهش حاضر از نرم‌افزار هایدروس یک بعدی برای برآورد پارامترهای هیدرولیکی مدل ون‌گنوختن معلم ‌‌‌‌‌‌و شبیه‌سازی نفوذ آب در خاک در چهار ایستگاه اطراف دانشگاه گنبد کاووس، دریاچه مصنوعی، کلاله و نگین‌شهر با بافت خاک لوم به روش معکوس، استفاده شد. مواد و روشها‌: برای این منظور سه گزینه با تعداد متفاوت پارامترهای هیدرولیکی انتخاب شده برای فرایند بهینه‌سازی تعریف شد. در گروه اول تنها از...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 50  issue 1

pages  201- 213

publication date 2019-03-21

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023