تخمین ضرایب برخی مدلهای نفوذ با استفاده از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک با تأکید بر شاخصهای پایداری خاکدانه ها

در این پژوهش میزان نفوذ آب به خاک بوسیله استوانه های مضاعف بررسی و با تعیین ضرایب پنج مدل نفوذ آب به خاک ( کاستیاکوف، فیلیپ، scs، کوتیلک-کرجکا و سوارتزندروبر)، سعی شد توابعی برای پیش بینی ضرایب مدل های نفوذ ذکر شده و همچنین تخمین سرعت نفوذ نهایی با استفاده از خصوصیات سهل الوصول خاک بدست آید. در ایجاد این توابع ضرایب مدل های نفوذ و سرعت نفوذ نهایی به عنوان متغیر وابسته وخصوصیات فیزیکی و شیمیایی اندازه گیری شده برای خاک ها به عنوان متغیر مستقل به کار برده شدند. دوازده ویژگی اندازه گیری شده شامل درصد شن، سیلت، رس، سنگریزه، کربن آلی، کربنات کلسیم معادل، ec، sar، گچ، جرم مخصوص ظاهری، پایداری خاکدانه خیس(was)، میانگین وزنی قطر خاکدانه-(mwd) بودند. به طور کلی خاک ها در 9 کلاس بافتی متفاوت قرار داشتند اما بیشترین تراکم خاک ها در دو کلاس بافتی loam و clay loam بود. در بین دوازده ویژگی اندازه گیری شده چهار پارامتر سنگریزه، ec، sar و گچ غیر نرمال بوده و سایر پارامترها دارای توزیع آماری نرمال بودند. نتایج نشان داد که در بین مدل-های مختلف مدل کوتیلک-کرجکا دارای بهترین عملکرد در برآورد نفوذ تجمعی بود. ترتیب دقت مدل ها برای تخمین نفوذ تجمعی به صورت زیر بود: 1- مدل کوتیلک-کرجکا 2- مدل سوارتزندروبر 3- مدل کاستیاکوف 4- مدل scs 5- مدل فیلیپ. توابع انتقالی برای برآورد ضرایب تمام مدل ها به غیر از ضریب b در مدل scs و a0 در مدل سوارتزندروبر بدست آمدند. فرم کلی این توابع به صورت رگرسیون چند متغیره خطی بود. اما دو ضریب مذکور با هیچ کدام از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک رابطه معنی داری نشان ندادند. در بین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مقدار کربن آلی خاک بیشترین تاثیر را بر روی ضرایب داشت و در تمام توابع ایجاد شده برای برآورد ضرایب مدل های نفوذ به غیر از ضریب s مدل کوتیلک-کرجکا وارد گردید. همچنین سرعت نفوذ نهایی فقط با ماده آلی خاک رابطه معنی دار (p=0.01) نشان داد. سایر متغیرهایی که در ایجاد توابع انتقالی برای ضرایب مدل های نفوذ نقش داشتند به ترتیب اهمیت mwd، جرم مخصوص ظاهری و was بودند. در محل اندازه گیری نفوذ علاوه از دوازده متغیر ذکر شده، شاخص مخروطی و رطوبت اولیه تا عمق 40 سانتی متری نیز اندازه گیری شد. بنابراین متغیرهای مستقل به 14 متغیر افزایش یافت. این دو پارامتر تاثیر خود را بر روی ضریب ks مدل سوارتزندروبر و همچنین سرعت نفوذ نهایی نشان دادند.