نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1
دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی خاک دانشکده کشاورزی ، دانشگاه شهرکرد
2
استاد گروه علوم و مهندسی خاک دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد
3
استادگروه علوم و مهندسی خاک دانشکده کشاورزی، دانشگاه رفسنجان
4
دانشیار دانشکده مهندسی معدن، ژئوفیزیک و نفت ، دانشگاه صنعتی شاهرود
5
استادیار گروه علوم و مهندسی خاک دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد
6
استاد دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
هدایت هیدرولیکی اشباع خاک یکی از مهمترین خصوصیات هیدرولیکی خاک است که بر حرکت آب در خاک مؤثر میباشد. هدف از این پژوهش برآورد مهمترین پارامترها در پیشبینی و مدلسازی هدایت هیدرولیکی اشباع به وسیله خصوصیات زودیافت خاک، و با استفاده از درخت تصمیمگیری و تخمینگر خطا Cross Validation و Re substitution بود.دراین پژوهش، 72 نمونه خاک از شش بافت مختلف از روستای مرغملک و شهرستان شهرکرد گردآوری شد. خصوصیات زودیافت خاک در چهار سناریو (سناریو اول:pH ، EC، درصد شن و رس، ماده آلی، کربنات کلسیم، میانگین وزنی قطر خاکدانه خشک و مرطوب، جرم مخصوص ظاهری و رطوبت اشباع، سناریو دوم: کربنات کلسیم، ماده آلی، درصد شن و رس، جرم مخصوص ظاهری، درصد سنگریزه، مقاومت الکتریکی، ثابت دیالکتریک، مقاومت نفوذ به ریشه، سناریو سوم:pH ،EC، میانگین هندسی قطر ذرات، انحراف معیار هندسی قطر ذرات، ماده آلی، کربنات کلسیم، میانگین وزنی قطر خاکدانه خشک و مرطوب، جرم مخصوص ظاهری و رطوبت اشباع و سناریو چهارم: کربنات کلسیم، ماده آلی، میانگین هندسی قطر ذرات، انحراف معیار هندسی قطر ذرات، جرم مخصوص ظاهری، درصد سنگریزه، مقاومت الکتریکی، ثابت دیالکتریک، مقاومت نفوذ به ریشه) به نرمافزار معرفی شدند. هدایت هیدرولیکی اشباع نمونهها با استفاده از تک رینگ اندازهگیری شد. نتایج حاصل نشان داد که رطوبت و پس از آن ویژگیهای ساختمانی مانند انحراف معیار هندسی قطر ذرات در سناریوی اول، ماده آلی، جرم مخصوص ظاهری در سناریوی دوم، جرم مخصوص ظاهری و پایداری خاکدانه در سناریوی سوم و ماده آلی و جرم مخصوص ظاهری در سناریوی چهارم مهمترین پارامترهای اثرگذار بر هدایت هیدرولیکی اشباع میباشند. همبستگی میان دادههای پیشبینیشده با درخت تصمیمگیری و دادههای اندازهگیری شده در سناریوی دوم و چهارم 83/0 و 82/0 و در سناریو اول و سوم 79/0 بهدست آمد. با توجه به میزان خطا و %RMSE هر چهار سناریو در مدلسازی موفق بودهاند. اما %RMSE در سناریو دوم وچهارم کمتر و ضریب همبستگی بیشتر از دو سناریوی دیگر بوده است. مقدار RMSE نیز در چهار سناریو به ترتیب 79/0، 83/0، 79/0 و 82/0 بود.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Hydraulic Conductivity Estimation Using Conveniently Available Soil Characteristics
نویسندگان [English]
-
Samira Mesry
1
-
gorbani dashtaki
2
-
Hossein Shirani
3
-
abolghasem kamkarrohani
4
-
Hamidreza Motaghian
5
-
Hosseinali Bahrami
6
1
PhD. Student, Soil Science Department, Faculty of Agriculture, University of Shahrekord, Iran
2
Professor, Soil Science Department, Faculty of Agriculture, University of Shahrekord, Iran
3
Professor, Soil Science Department, Faculty of Agriculture, University of Rafsanjan, Iran
4
Associate Professor, Miner Engineer, Geophysic Department, Faculty of Agriculture University of Shahroud, Iran
5
Assistant Professor, Soil Science Department, Faculty of Agriculture, University of Shahrekord, Iran
6
Professor, Soil Science Department, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modarres University, Iran
چکیده [English]
Soil saturated hydraulic conductivity is one of the most important physical characteristics of soils that affects water movement in soil. . The aim of this study was to determine the most important parameters in prediction and modeling of saturated hydraulic conductivity from conveniently available parameters, using the decision tree and error estimator cross validation and re- substitution. In this study, 72 soil samples with six different textures were collected from the village of Morgmalek and Shahrekord District. Conveniently available soil properties were introduced into software in 4 scenarios (the first scenario: pH, EC, % sand, % clay, OM%, CaCO3, mean weight diameter of dry aggregate (MWD dry), mean weight diameter of wet aggregate (MWD wet), BD; the second scenario: CaCO3 , OM%, % sand, % clay, BD, % gravel, electrical resistivity, dielectric constant, root penetration resistivity; the third scenario: pH, EC, Geometric mean diameter )dg(, Geometric standard deviation )σg(, OM%, CaCO3, mean weight diameter of dry aggregate (MWD dry), mean weight diameter of wet aggregate (MWD wet), BD; and the fourth scenario: CaCO3, OM%, dg, σg BD, % gravel, electrical resistivity, dielectric constant, root penetration resistivity). Saturated hydraulic conductivity was measured with single ring. The results showed that moisture followed by structural features such as (σg) in the first scenario, and OM and BD in the second scenario, BD and MWD in the third scenario, and OM and BD in the fourth scenario were the most important parameter affecting saturated hydraulic conductivity. Correlation between predicted data by decision tree and measured data in the second and fourth scenarios were 0.83 and 0.82, respectively, and 0.79 in the first and third scenarios. All four scenarios were successful in modeling with respect to error rate and %RMSE. However, the %RMSE in the second and fourth scenarios was lower and the correlation coefficient was higher than the other two scenarios. The RMSE values in the four scenarios were 0.79, 0.83, 0.79, and 0.82, respectively.
کلیدواژهها [English]
-
Aggregate stability
-
Saturation moisture
-
Decision tree
-
Error estimator