این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد ۲۵، شماره ۳، صفحات ۲۴۱-۲۵۳
عنوان فارسی ارزیابی روش استوانه های دوگانه در اندازه گیری نفوذ عمودی آب به خاک در بافت های مختلف با استفاده از نرم افزار HYDRUS
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: نفوذپذیری یکی از پارامترهای مهم خاک می‌باشد، که بر روی بسیاری از فرآیندهای هیدرولوژیکی حوزه‌های آبخیز تاثیرگذار است. اهمیت نفوذ سبب شده تا روش‌های صحرایی و آزمایشگاهی مختلفی به منظور اندازه گیری این فرایند مورد استفاده قرار گیرد. روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری نفوذ آب به خاک وجود دارد که اساس کلیه آنها بر اندازه‌گیری جریان عمودی آب به خاک استوار است. یکی از روش‌های استاندارد اندازه‌گیری نفوذ آب به خاک، روش نفوذسنج‌های استوانه-دوگانه است. در این روش فرض بر آن است که استوانه خارجی مانع از ایجاد جریان جانبی و بوجود آوردن جریان کاملا عمودی در خاک می‌شود. لذا پژوهش حاضر به منظور ارزیابی روش نفوذسنج استوانه دوگانه در اندازه‌گیری نفوذ عمودی آب به خاک در مقایسه با داده‌های نفوذ عمودی واقعی شبیه‌سازی شده با استفاده از نرم‌افزار HYDRUS-1D انجام گرفته شد. مواد و روش: در این پژوهش، داده‌های نفوذ آب به خاک در چندین منطقه از کشور با بافت‌های مختلف با استفاده از روش نفوذسنج استوانه دوگانه اندازه‌گیری شد، سپس شرایط نفوذ آب به خاک در محیط نرم‌ا‌فزار HYDRU-1D برای مناطق مورد نظر، شبیه‌سازی و داده‌های نفوذ عمودی آب به خاک به روش حل مستقیم معادله ریچاردز استخراج شدند. جهت کمی کردن پارامترهای هیدرولیکی در معادله ریچاردز از مدل ون‌گنوختن-معلم استفاده گردید. بدین منظور پارامترهای هیدرولیکی مدل ون‌گنوختن-معلم با استفاده از روش حل عددی معکوس در نرم‌افزار HYDRUS، برای خاک هر منطقه بهینه سازی شد و مورد استفاده قرار گرفت. ارزیابی داده‌های اندازه‌گیری شده با استفاده از آماره‌های میانگین خطا (ME)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تبیین (R2) و ریشه میانگین مربعات نرمال شده (NRMSE) انجام شد. یافته‌ها: نتایج مقایسه داده‌های شبیه‌سازی شده با استفاده از نرم‌افزار هایدروس با داده‌های اندازه‌گیری‌شده از طریق آزمایش استوانه‌های دوگانه نشان داد که نفوذ اندازه‌گیری‌شده در روش استوانه‌های دوگانه بسیار بیشتر از نفوذ عمودی آب به خاک است. نفوذ اندازه‌گیری شده در تمام بافت‌ها دارای اختلاف زیادی نسبت به داده‌های شبیه‌سازی شده بود. در روش استوانه دوگانه کمترین میزان خطا در اندازه‌گیری نفوذ آب به خاک ، در بافت لوم شنی که یک بافت سبک می‌باشد مشاهده شد. مقادیر آماره‌های ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین خطا و ریشه میانگین مربعات نرمال‌شده (R2، RMSE، ME و NRMSE) در این بافت به ترتیب برابر با 87/0، 51/8، 45/4-، 18/0 بود. نتیجه‌گیری: در اندازه‌گیری نفوذ آب به خاک به روش استوانه‌های دوگانه اندازه استوانه‌های مورد استفاده و همچنین فضای بافری بین دو استوانه از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین استفاده از استوانه‌هایی با اندازه‌های متفاوت بر مقادیر نفوذ نهایی تاثیرگذار است. روش نفوذسنج استوانه دوگانه در بافت شنی از خطای پایین‌تری نسبت به بافت‌های سنگین برخوردار است و سهم نفوذ جانبی در این بافت کمتر می‌باشد. بنابراین نفوذسنج استوانه دوگانه در بافت‌های سبک از دقت بالاتری برخوردار است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله شبیه سازی، معادله ریچاردز، نفوذ آب به خاک، HYDRUS-1D،
عنوان انگلیسی Evaluation of double-ring infiltrometers method for measuring the vertical infiltration in different soil textures using HYDRUS
چکیده انگلیسی مقاله Background and objectives: Infiltration is one of the important parameters of the soil, which affects many hydrological processes in the watersheds. The importance of the Infiltration has led to various laboratory methods used to measure this process. Various methods have been developed for measuring the infiltration, which are based on the measurement of the vertical flow of water to the soil. One of the standard methods for measuring infiltration, is double-ring infiltrometers method. In this method, it is assumed that the external cylinder prevents lateral flow and creates a completely vertical flow in the soil. Therefore, the present study was conducted to evaluate the double-ring infiltrometers method for measuring the vertical infiltration compared to actual vertical infiltration data simulated using HYDRUS-1D software. Materials and methods: In this study, in order to evaluate the double- ring infiltration data, infiltration was measured in several regions with different soil textures by double- ring infiltrometers. Then, HYDRUS-1D numerical model was used to simulate infiltration and the vertical infiltration data were obtained through forward solution of the Richards equation. van Genuchten-Mualem model was used to quantitatively soil hydraulic properties of the Richards equation. In order to the hydraulic parameters of van Genuchten-Mualem model were optimized using inverse modeling in the HYDRUS, for each region's soil Assessment of measured data was performed using mean error (ME), root mean square error (RMSE), coefficient of determination (R2) and normalized mean square root (NRMSE). Findings: Comparison of simulated and measured infiltration data showed that double ring infiltration data is much higher than the simulated vertical infiltration data. The measured infiltration data in all soil texture was much different from that of simulated data. The lowest error in the measurement of vertical infiltration was observed in sandy loam soil that is a light texture. The values of coefficient of determination, root mean square error, mean error and normalized mean square root (R2, RMSE, ME and NRMSE) were 0.87, 8.51, -4.45, and 0.18 respectively in this texture. Conclusion: In measuring the infiltration of a double-rings, the size of the cylinders used, as well as the buffer index, is of great importance. Therefore, the use of cylinders of different sizes influences on the final infiltration values. The double-ring infiltrometers method has a lower error in the Sandy texture than heavy texture and the contribution of lateral infiltration is less in this texture. Therefore, the double-ring infiltrometers has a higher accuracy in light texture.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله HYDRUS-1D, infiltration, Richards equation, simulation
نویسندگان مقاله اسماء موسوی دهموردی |
گروه علوم خاک،دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

شجاع قربانی دشتکی |
گروه خاکشناسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد

پریسا مشایخی |
بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران

نشانی اینترنتی http://jwsc.gau.ac.ir/article_4245_15cc2a121b3300e78faa2dea07f544d3.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1379/article-1379-898069.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات