برآورد منحنی رطوبتی خاک با استفاده از اندازه‌گیری تخلخل قابل زهکشی در ستون خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

2 استاد بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

چکیده

خصوصیات هیدرولیکی از مهمترین مشخصه‏های هر خاک می‏باشد که هدایت هیدرولیکی اشباع و پارامترهای مربوط به منحنی مشخصه‏ی آن را شامل می‏شود. این خصوصیات کاربردهای متفاوتی در علوم آب و خاک دارد و از این رو تعیین یا تخمین آنها از اهمیت زیادی برخوردار است. در پژوهش حاضر از داده‏­ها و اطلاعات بدست آمده از آزمایش تخلخل قابل زهکشی در ستون خاک به روش معکوس، و همچنین رطوبت در مکش 5/1 مگاپاسکال، برای تخمین منحنی مشخصه‏ی آب خاک استفاده شده است. آزمایش برای خاک سری دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز استان فارس (باجگاه)، و در دو تکرار انجام گرفته است. در تکرار اول مقادیر αv، nv و θr حاصل از بهینه سازی بترتیب برابر 37/2، 24/2 و 00/0 و در تکرار دوم برابر 77/1، 26/1 و 00/0 بدست آمد. برای ارزیابی مقادیر رطوبت تخمینی از آماره ی NRMSE استفاده شد که مقدار این آماره برای تکرار اول 1/4 درصد و برای تکرار دوم 3/2 درصد شد. نتایج بدست آمده نشان داد که آزمایش تخلخل قابل زهکشی برای تعیین پارامترهای معادله‏ی ون گنوختن (1980) برای منحنی مشخصه ی آب خاک در آن منطقه روش مناسبی می‏باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimation of Soil Water Retention Curve by Measuring Drainable Porosity in Soil Column

نویسندگان [English]

  • H. R. Kamali 1
  • AliReza Sepaskhah 2
1 PhD student of Shiraz University
2 Professor of Shiraz University
چکیده [English]

One of the most important properties of soil is hydraulic characteristic, which contains saturated soil hydraulic conductivity and parameters of soil water retention curve (SWRC). These characteristics have various applications in soil and water science thus their estimate is so important. In this work, soil water retention curve was estimated by using data obtained from drainable porosity test in soil column by inverse method, and also given moisture content in certain soil water potentials equal to 1.5 MPa. The experiment was conducted in two replications for Daneshkadeh soil series (clay loam). Parameters αv، nv and θr obtained from optimization were 2.37, 1.24 and 00.0 for the first replication and 1.77, 1.26 and 00.0 for the second replication, respectively. The criterion NRMSE was used to quantify estimated soil moisture. It was 4.1% and 2.3% in the first and second replication, respectively. Results showed that drainable porosity experiment is a suitable method to determine Van Genuchten (1980) equation parameters in the region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • van Genuchten equation
  • Inverse method
  • Daneshkadeh soil series

مراجع

  1. مهبد، م. (1386). "تخمین توابع هیدرولیکی خاک به روش معکوس با استفاده از الگوریتم ژنتیک در شرایط مزرعه و آزمایشگاه." پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شیراز، دانشکده کشاورزی، بخش آبیاری. 188 صفحه.
  2. Abbaspour, K.C., Schulin, R., van Genuchten, M.Th., 2001. Estimating unsaturated soil hydraulic parameters using ant colony optimization. Advances Wat. Resour., Vol, 24: 827-84 1.
  3. Dumm, L. D., 1954. Drian spacing formula. Eng., 35, 726-730.
  4. Fuentes, C., Zavala, M., Saucedo, H., 2009. Relationship between the storage coefficient and the soil-water retention curve in subsurface agricultural drainage systems: water table drawdown. Irrig. Drain. Eng. (ASCE) ., 135: 279-285.
  5. C, Haverkamp, R., and Parlange, J.-Y., 1992. Parameter constraints on closed-form soil-water relationships." J. Hydrol., 134, 117-142.
  6. Kumar, S., Gupta, S. K., and Ram, S., 1991. Inverse techniques for estimating transmissivity and drainable pore space utilizing data from subsurface drainage experiment. Water Manage., 26: 41-58.
  7. Mahbod, M., Zand-parsa, Sh., 2010. Prediction of soil hydraulic parameters by inverse method using genetic algorithm under field conditions. Agron. Soil Sci.
  8. Pandey, R. S., Bhattacharya, A. K., Singh, O. P., and Gupta, S. K., 1992. Drawdown solution with variable drainable porosity. Irrig. Drain. Eng., 118(3): 382-396.
  9. Samani, J. M. V., Fathi, P., and Homaee, M., 2007. Simultaneous prediction of saturated hydraulic conductivity and drainable porosity using the inverse problem technique. Irrig. Drain. Eng., 133(2), 110-115.
  10. Sing, R. K., Prasher, S. O., Chauhan, H. S., Gupta, S. K., Bonnell, B., and Madramootoo, C. A., 1996. An analytical solution of the Boussinesq equation for subsurface drainage in the presence of evapotranspiration. Trans. ASAE, 39(3), 953-960.
  11. Taylor, G.S., 1960. Drainable porosity evaluation from outflow measurements and its use in drawdown equations. Soil Sci. 90: 338-343.
  12. Upadhyaya, A., and Chhauhan, H. S., 2000. An analytical solution for bi-level drainage in the presence of evapotranspiration. Water Manage., 45, 169-184.
  13. van Genuchten, M. Th., 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of the unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 44, 892-898.
  14. . Zand-Parsa, Sh., 2001. A simulation model for prediction of water and nitrogen effects on corn yield. Ph.D. Thesis, Irrigation Department, Agricultural College, Shiraz University, Shiraz, Iran.
پژوهش های خاک
دوره 28، شماره 2
شهریور 1393
صفحه 469-475

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار