تخمین سرعت نفوذ آب در خاک با استفاده از برخی مدل های تجربی و پارامترهای شکل منحنی رطوبتی خاک

تخمین آن با استفاده از مدل های فیزیکی و تجربی و یا برآورد غیرمستقیم آن به کمک ویژگی های زودیافت خاک ضروری به نظر می رسد. هدف از این پژوهش، تخمین مقادیر نفوذ آب به خاک با استفاده از داده های توزیع اندازه ذرات و پارامتر شکل منحنی رطوبتی (پارامتر n) در مدل ون گنوختن و برخی از مدل های تجربی بود. مقادیر نفوذ آب به خاک در سه کاربری زراعی، مرتع و باغ در شهرستان نیشابور واقع در خراسان رضوی اندازه گیری شد. اندازه گیری نفوذ در هر کاربری به روش تک حلقه (بیرکن) در 5 نقطه با سه تکرار انجام شد. همچنین ویژگی های زودیافت خاک شامل توزیع اندزه ذرات، ماده آلی (om)، جرم مخصوص ظاهری (bd) و درصد رطوبت وزنی (?m) خاک اندازه گیری شدند. روابط بین ویژگی های زودیافت و میانگین سرعت نفوذ لحظه ای و نهایی آب در خاک مورد بررسی قرار گرفت. مدل های فیلیپ، کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوییز، هورتون وسازمان حفاظت خاک آمریکا (scs) برای تخمین نفوذ آب در خاک به کار گرفته شدند. علاوه براین پارامتر شکل منحنی رطوبتی بر اساس داده های توزیع اندازه ذرات و روش میناسنی و مک براتنی تعیین و سپس با جای گذاری در معادله لاساباتری و همکاران مقادیر نفوذ تخمین زده شد. . نتایج نشان داد که در کاربری کشاورزی دقت مدل های هورتون، کوستیاکوف و کوستیاکوف - لوییس در برآورد سرعت نفوذ و نفوذ تجمعی بالا بود. در کاربری های مرتع و باغ، مدل های کوستیاکوف و فیلیپ به ترتیب، دارای بیشترین وکمترین دقت بودند. همچنین مقادیر بالای ضریب تبیین (r2>987/0) و کم جذر میانگین مربعات خطا (rmse<57/1) به دست آمده از معادله لاساباتری و همکاران نشان دهنده ی کارآیی بالای این مدل در برآورد نفوذ تجمعی آب به خاک بود، بالعکس استفاده از روش میناسنی و مک براتنی در هر سه کاربری، سبب کاهش آماره ضریب تبیین (r2<0/7) شد. علاوه براین میانگین سرعت نفوذ لحظه ای و نهایی آب در خاک با ویژگی های زودیافت خاک همبستگی معنی داری داشتند و دقت معادلات رگرسیونی در تخمین میانگین سرعت نفوذ لحظه ای با گذشت زمان افزایش یافت، به طوری که بالاترین مقدار ضریب تبیین (r2=0/94) برای سرعت نهایی نفوذ آب در خاک های مورد مطالعه به دست آمد. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، استفاده از توزیع اندازه ذرات برای برآورد پارامتر شکل منحنی رطوبتی و سپس نفوذپذیری خاک توسط معادله لاساباتری و همکاران توصیه می گردد.