برآورد منحنی مشخصه آب خاک با استفاده از حدود پایداری و برخی ویژگی های فیزیکی در خاک های آهکی

منحنی رطوبتی از ویژگی های بنیادی خاک است که برای مدل سازی جریان آب و انتقال توامان آب و املاح در بخش غیراشباع خاک، آب قابل استفاده گیاه و تغذیه و استخراج آب های زیرزمینی کاربرد دارد. بدلیل اینکه اندازه گیری مستقیم منحنی رطوبتی خاک وقت گیر و پرهزینه می باشد، روش های غیرمستقیم جهت برآورد آن مورد توجه قرار گرفته است. از مهمترین راه کارهای موجود ایجاد یک رابطه تجربی بین تعدادی از خصوصیات زود یافت خاک مانند بافت خاک، جرم مخصوص ظاهری و میزان ماده آلی با خصوصیات هیدرولیکی خاک می باشد. با توجه به اهمیت منحنی رطوبتی و اینکه اندازه گیری حدود روانی و خمیری نسبتا ساده است، این تحقیق به منظور بررسی برآورد منحنی رطوبتی خاک با استفاده از حدود آتربرگ و برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی می باشد. در این پژوهش تعداد 28 نمونه خاک از منطقه زنجان به روش نمونه برداری کاملا تصادفی از دو عمق 0-20 و 20-40 سانتی متری برداشت شد. منحنی رطوبتی خاک ها، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و حدود آتربرگ خاک ها به روش های استاندارد اندازه گیری شدند. رطوبت خاک ها در مکش های مختلف به عنوان متغیر وابسته و سایر خصوصیات خاک به عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شد(توابع تبدیلی نقطه ای) و پس از نرمال کردن داده ها و بررسی میزان همبستگی جزیی، به روش گام به گام توسط رگرسیون چندگانه مدل سازی و سپس مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که از بین خصوصیات اندازه گیری شده، درصد رس، جرم مخصوص ظاهری، حد روانی و خمیری و در بین متغیرهای ترکیبی حاصل ضرب درصد رس در حد روانی بیشترین همبستگی را با مقدار رطوبت دارند. استفاده از حدود آتربرگ(حدود روانی و خمیری) در ایجاد توابع نقطه ایی برای برآورد صحیح و آسان منحنی رطوبتی مفید و موثر است بررسی مقادیر رطوبت برآورد شده و اندازه گیری شده در کلیه مکش-ها نشان داد که توابع پیشنهادی جهت برآورد منحنی رطوبتی از دقت مناسبی برخوردار می-باشد(ضریب تبیین 89% و rmse 11/0). نتایج نشان داد که مقدار دقت توابع نقطه ای توسعه داده شده با افزایش مکش ماتریک خاک تا حدودی افزایش می یابد که دلیل احتمالی آن به تغییرپذیری و حساسیت کم مقدار رطوبت در مکش های بالاتر می باشد. در این مطالعه رابطه معنی داری بین پارامترهای مدل های منحنی رطوبتی رایج و خصوصیات اولیه خاک مشاهده نگردید که می تواند بدلیل تاثیرپذیری بالای مقادیر پارامتر از یکدیگر باشد.