روش جدید برآورد پارامترهای هیدرولیکی با اندازه‌گیری رطوبت خاک در مزرعه

نویسندگان

چکیده

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.

جستجوی کلمه کلیدی

None

برای دسترسی به متن کامل این مقاله و 10 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

ورود

منابع مشابه

     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...

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...

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...

برای اندازه­گیری پارامترهای هیدرولیکی خاک، انجام روش های آزمایشگاهی و مزرعه ای علاوه بر وقت گیر بودن، نیاز به هزینه­های بسیاری دارند. امروزه استفاده از روش­های معکوس مورد استقبال بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش با استفاده از منحنی مشخصه محاسبه شده از معادله ون گنوختن و هم چنین تابع هدایت هیدرولیکی - رطوبت حاصله از روش سطح ویژه هوا- مایع در اطراف ذرات خاک، پارامترهای هیدرولیکی خ...

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 ...

بررسی ویژگی‌های هیدرولیکی خاک همچون نقطه پژمردگی و ظرفیت زراعی برای مطالعه و مدل‌سازی حرکت آب و املاح در خاک بسیار مهم می‌باشد. به طوری‌که به دلیل تغییرات زمانی و مکانی این ویژگی‌ها، مطالعات اخیر محققین منجر به توسعه روش‌های غیرمستقیم در تخمین این قبیل خصوصیات خاک گردیده است. در همین راستا در این مطالعه برای برآورد ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی دائم اقدام به نمونه‌برداری خاک از 15 پروفیل (به تعداد...

× خانه ژورنال ها ثبت نام ورود