ارزیابی معادلات مختلف نفوذ تحت برخی از بافت‌های خاک ارائه شده در مدل HYDRUS
Subject Areas : Irrigation and Drainage
علی جوادی
1
()
Keywords:
Abstract :
نفوذ آب به خاک یکی از پارامترهای مهم در مدیریت و طراحی سامانههای آبیاری و زهکشی می‌باشد. مشکلات اندازهگیری نفوذ، تخمین نفوذ را با استفاده از مدلهای شبیهسازی نفوذ منطقی میسازد. هدف اصلی این تحقیق بررسی عملکرد معادلات مختلف نفوذ (کوستیاکوف-لوئیس، فیلیپ و هورتون) در آبیاری سطحی با استفاده از مدل HYDRUS بود. بدین منظور نفوذ تجمعی یک بعدی و دو بعدی با تغییر در رطوبت اولیه خاک (قبل از آبیاری) و بار آبی سطح خاک (هنگام آبیاری) با استفاده از حل معادله ریچاردز (مدل HYDRUS) شبیهسازی گردید. پنج بافت خاک براساس پایگاه داده مدل HYDRUS برای شبیهسازی نفوذ در نظر گرفته شد. مدل هیدرولیکی خاک استفاده شده برای شبیهسازی، مدل ون گنختن (1980) بود. خروجی مدل HYDRUS (نفوذ تجمعی نسبت به زمان) با استفاده از ابزار Solver نرمافزار اکسل 2016 برای تعیین ضرایب معادلات نفوذ مورد استفاده قرار گرفت. بررسی عملکرد معادلات مختلف نفوذ در شبیه‌سازیهای مختلف آبیاری سطحی نشان داد که به ترتیب معادلات نفوذ کوستیاکوف-لوئیس و فیلیپ با خطای مطلق کل 5/1 و 5/3 درصد به ترتیب دارای بهترین و بدترین عملکرد را در برآورد مقدار آب نفوذ یافته به خاک داشتند. با توجه به نتایج بدست آمده پیشنهاد میشود در سامانههای آبیاری سطحی از معادله نفوذ کوستیاکوف-لوئیس که دارای بهترین عملکرد در برآورد مقدار نفوذ است، استفاده گردد.
بایبوردی، م. (1388). فیزیک خاک. انتشارات دانشگاه تهران، چاپ نهم، 674 ص.
پرچمی عراقی، ف.، میر لطیفی، س. م.، قربانی دشتکی، ش. و مهدیان، م. ح. (1389). ارزیابی برخی مدلهای نفوذ آب به خاک در برخی کلاسهای بافتی و کاربریهای اراضی. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، دوره 2، شماره 4، ص 193-203.
جوادی، ع.، مشعل، م. و ابراهیمیان، ح. (1392). مقایسه کارایی برخی از معادلات نفوذ در شرایط مختلف اولیه و مرزی. مجله علمی تحقیقات آب، دوره یک، شماره یک، ص 40-29.
جوادی، ع.، مشعل، م. و ابراهیمیان، ح. (1393). ارزیابی عملکرد و حساسیت معادلات نفوذ نسبت به شرایط اولیه و مرزی مختلف در آبیاری جویچهای. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، ب، دوره 28، شماره 4، ص 799-787.
زارع ابیانه، ح.، خسرایی، ح.، ابراهیمی پاک، ن.ع.، تافته، آ. و جوزی، م. (1398). انتخاب مدل بهینه نفوذ آب در خاک (مطالعه موردی: اراضی جهاد نصر استان خوزستان). مجله مدیریت آب و آبیاری، دوره 9، شماره 2، ص. 304-291.
محمودیان شوشتری، م. (1376). پارامترهای معادله نفوذ کوستیاکوف-لوئیس معادل با پارامترهای معادل نفوذ SCS. مجله خاک و آب، جلد 11، شماره 1.
مصطفیزادهفرد، ب. و موسوی، ف. (1393). آبیاری سطحی: تئوری و عمل (ترجمه). نوشته دبلیو. آر. واکر و گ. وی. اسکوگربو، چاپ پنجم، انتشارات کنکاش. 582 ص.
Chari, M.M., Poozan, M.T. and Afrasiab, P. (2021). Modeling infiltration in surface irrigation with minimum measurement (study of USDA–NRCS intake families). Modeling Earth Systems and Environment, 7(1), pp: 433-441.
Duan, R., Fedler, C. B. and Borrelli, J. (2011). Field evaluation of infiltration models in lawn soils. Irrigation Science, 29(5), pp: 379-389.
Glass, J., Simunek, J. and Stefan, C. (2020). Scaling factors in HYDRUS to simulate a reduction in hydraulic conductivity during infiltration from recharge wells and infiltration basins. Vadose Zone Journal, pp: 1-19.
Javadi, A., Shayannejad, M., Ebrahimian, H. and Ghorbani-Dashtaki, S. (2021) Simulation modeling of border irrigation performance under different soil texture classes and land uses. Modeling Earth Systems and Environment latest issue.
Mirzaee, S., Zolfaghari, A. A., Gorji, M., Dyck, M. and Ghorbani Dashtaki, S. (2014). Evaluation of infiltration models with different numbers of fitting parameters in different soil texture classes. Archives of Agronomy and Soil Science, 60(5), pp: 681-693.
Simunek, J., Van Genuchten, M. T. and Sejna, M. (2006). The HYDRUS software package for simulating two and three-dimensional movement of water, heat, and multiple solutes in variably-saturated media. Technical manual, 1.
Simunek, J., Sejna, M. and Van Genuchten, M. T. (2012). The HYDRUS-1D software package for simulating the one–dimensional movement of water, heat, and multiple solutes in variably saturated media, Version 4.15, Department of Environment Sciences, University of California Riverside, Riverside, California, USA.
Zhang, Y., Wu, P., Zhao, X. and Li, P. (2012). Evaluation and modelling of furrow infiltration for uncropped ridge–furrow tillage in Loess Plateau soils. Soil Research, 50(5), pp: 360-370.
Zolfaghari, A. A., Mirzaee, S. and Gorji, M. (2012). Comparison of different models for estimating cumulative infiltration. International Journal of Soil Science, 7(3), pp: 108-115.
