روش جدید برآورد پارامترهای هیدرولیکی با اندازه‌گیری رطوبت خاک در مزرعه

Authors

Abstract:

In this study, the values of moisture and soil temperature were estimated at different depths and times under unsteady conditions by solving the Richards’ equation in an explicit finite difference method provided in Visual Studio C#. For the estimation of soil hydraulic parameters, including av and nv (coefficients of van Genuchten’s equation) and Ks (saturated hydraulic conductivity), soil moisture and temperature at different depths were measured by TDR probes and the stability apparatus, respectively. The objective function [equal to Root Mean Square Error (RMSE)] was minimized by the optimization of a parameter separately, using the Newton-Raphson method, while, the other parameters were considered as the constant values. Then, by replacing the optimized value of this parameter, the same was done for other parameters. The procedure of optimization was iterated until reaching minor changes to the objective function. The results showed that soil hydraulic parameters (coefficients of van Genuchten’s equation) could be optimized by using the SWCT (Soil Water Content and Temperature) model with measuring the soil water content at different depths and meteorological parameters including the  minimum and maximum temperature,, air vapor pressure, rainfall and solar radiation. Finally, the measured values of soil moisture and temperature were compared to the depth of 70cm in spring, summer, and autumn of 2015. The values of  the  normalized RMSE of soil water content were 0.090, 0.096 and 0.056 at the  soil depths of 5, 35 and 70 cm, respectively, while the values of the normalized RSME of soil temperatures were 2.000, 1.175 and 1.5 oC at these depths, respectively. In this research, the values of soil hydraulic parameters were compared with other previous models in a wider range of soil moisture varying from saturation to air dry condition, as more preferred in soil researches.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

برآورد هم‌زمان پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح در خاک به روش حل معکوس در مقیاس مزرعه

Estimation of unsaturated soil hydraulic and solute transport properties by Inverse modeling has thus far been limited mostly to analyses of one-dimensional experiments in the laboratory, often assuming steady-state conditions. This is partly because of the high cost and difficulties in accurately measuring and collecting adequate field-scale data sets, and partly because of difficulties in des...

full text

برآورد هم‌زمان پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح در خاک به روش حل معکوس در مقیاس مزرعه

Estimation of unsaturated soil hydraulic and solute transport properties by Inverse modeling has thus far been limited mostly to analyses of one-dimensional experiments in the laboratory, often assuming steady-state conditions. This is partly because of the high cost and difficulties in accurately measuring and collecting adequate field-scale data sets, and partly because of difficulties in des...

full text

برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک با اندازه گیری رطوبت حجمی خاک، بار فشار آب خاک و یا اندازه‌گیری توأم آنها به روش معکوس

     اکثر فرآیندهای مربوط به آب و خاک در مزرعه در وضعیت غیر اشباع صورت می‌گیرند. عوامل هیدرولیکی خاک را می­توان با اندازه­گیری رطوبت حجمی و بار فشار آب خاک در زمان­های مختلف با روش معکوس برآورد کرد. از طرفی، اندازه­گیری توأم رطوبت حجمی و بار فشار آب خاک در مزرعه مشکل، وقت­گیر و پرهزینه می­باشد. در این مقاله، امکان برآورد عوامل هیدرولیکی خاک با اندازه­گیری رطوبت حجمی و یا بار فشار آب خاک به تنها...

full text

برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک به روش معکوس با استفاده از داده‌های نفوذ استوانه‌های دوگانه

در پژوهش حاضر از نرم­افزار HYDRUS-2D/3D برای برآورد پارامترهای هیدرولیکی مدل ون­گنوختن-معلم در سه بافت متفاوت خاک به روش معکوس، با استفاده از داده­های نفوذسنج استوانه­های دوگانه، استفاده شد. برای این منظور نه گزینه با تعداد متفاوت پارامترهای هیدرولیکی انتخاب­شده برای فرایند بهینه­سازی (5، 4 و 3 پارامتر)، در سه گروه مجزا تعریف شد. در گروه اول تنها از داده­های نفوذ تجمعی اندازه­گیری­شده به عنوان ...

full text

برآورد هم زمان پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح در خاک به روش حل معکوس در مقیاس مزرعه

برآورد ویژگی های هیدرولیکی و پارامترهای انتقال املاح به روش حل معکوس، عمدتاً به تحلیل های یک بعدی در آزمایشگاه و با فرض شرایط ماندگار محدود شده است. علت این امر، هزینه زیاد و دشواری های اندازه گیری، جمع آوری و توصیف تغییرات زمانی و مکانی داده های مزرعه ای می باشد. در این مقاله، ویژگی های هیدرولیکی و پارامترهای انتقال املاح از آزمایش های مزرعه ای با آبیاری جویچه ای در شرایط دو بعدی و غیر ماندگار ...

full text

آزمودن ورودی‌های جدید برای برآورد هدایت هیدرولیکی نزدیک اشباع خاک

هدایت هیدرولیکی نزدیک اشباع (Ks) خاک از ویژگی‌های‌ کلیدی برای اهداف مختلف از جمله شبیه‌سازی فرایندهای هیدرولوژیکی، تعیین تابع هدایت هیدرولیکی غیراشباع خاک و مدل‌سازی جریان آب و انتقال املاح است. چون Ks یک ویژگی وابسته به ساختمان خاک است، برای به حداقل رساندن دست‌خوردگی حجم خاک نمونه‌برداری شده معمولا از روش‌های اندازه-گیری صحرایی استفاده می‌شود. به دلیل تغییرپذیری بالای مکانی- زمانی Ks، اندازه‌...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 22  issue 1

pages  99- 113

publication date 2018-06

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

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023