
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,626,959 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,222,207 |
تأثیر کاربری اراضی بر کارآیی برخی از مدلهای نفوذ آب به خاک | ||
مجله مدیریت خاک و تولید پایدار | ||
مقاله 9، دوره 7، شماره 1، فروردین 1396، صفحه 127-138 اصل مقاله (391.31 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2017.10297.1612 | ||
نویسندگان | ||
محمود رضا سعدی خانی* 1؛ اکبر سهرابی2 | ||
1دانشجو | ||
2هیئت علمی | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: نفوذ آب به خاک یکی از ویژگیهای کلیدی در طراحی سامانههای آبیاری، پژوهشهای هیدرولوژی، مدیریت منابع آب و حفاظت خاک، طراحی و اجرای پروژههای زهکشی و کنترل فرسایش در حوضههای آبخیز است. همچنین، سنجش دقیق مقادیر نفوذ آب به خاک با توجه به زمان برای برآورد آب ذخیره شده در ناحیه ریشه گیاه، اهمیت زیادی در طراحی و برنامهریزیهای آبیاری دارد. به همین خاطر پژوهشگران همواره دنبال ارائهی مدلی مناسب برای بیان کمی نفوذ آب به خاک بودند. به دلیل اهمیت نفوذ آب به خاک، مدلهای فیزیکی و تجربی گوناکونی به منظور برآورد این فرآیند در دهههای گذشته ارائه گردیده است. در پژوهش حاضر، عملکرد مدلهای نفوذ گرین-آمپت، فیلیپ، هورتون، SCS، کوستیاکوف و کوستیاکوف-لوییز در برآورد نفوذ تجمعی و نیز وابستگی عملکرد آنها به کاربرهای اراضی (زراعی، باغ و مرتع) در مشگین شهر استان اردبیل مورد ارزیابی قرار گرفت. مواد و روشها: برای این منظور، دادههای حاصل از آزمایشهای نفوذپذیری به روش استوانه مضاعف در 82 نقطه واقع در مناطق متفاوت شهرستان مشگین استان اردبیل انجام شد. خاکهای مورد مطالعه در ردههای اریدی سول، اینسپتی سول، انتی سول و مالی سول قرار داشته و نوع کاربری اراضی نیز شامل زراعی، باغ و مرتع بود. بدینترتیب، تعداد نفوذ اندازهگیری شده در کاربریهای زراعی، باغی و مرتعی به ترتیب برابر 37، 25 و 20 نوع خاک بود. پارامترهای مدلهای یاد شده به روش حداقل مجموع مربعات خطا تعیین گردید. به منظور بررسی دقت و صحت عملکرد مدلهای مورد بررسی در برآورد نفوذ تجمعی، از آمارههای ریشه میانگین مربعات خطا(RMSE)، انحراف معیار آمارهی RMSE (ُSDRMSE) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که در مقایسه با سایر مدلها، برآوردهای نفوذ تجمعی توسط مدل کوستیاکوف-لوییز از روند پایدارتری برخوردار بود و در هر سه کاربری مورد بررسی حایز رتبهی نخست ارزیابی گردید (R2=.997/0، RMSE=206/0 و SDRMSE=201/0). با توجه به نتایج به دست آمده از ارزیابی کلی برآورد نفوذ تجمعی توسط مدلهای نفوذ مورد بررسی در این پژوهش، مدلهای کوستیاکوف-لوییز و هورتون به ترتیب در رتبههای اول و دوم، مدلهای گرین-آمپت و سرویس حفاظت خاک آمریکا هر دو رتبه سوم و مدلهای کوستیاکوف و فیلیپ به ترتیب در رتبههای چهارم و پنجم ارزیابی قرار گرفتند. بنابراین، میتوان گفت از بین مدلهای نفوذ مورد بررسی، مدل کوستیاکوف-لوییز بهترین مدل برای بیان کمی فرآیند نفوذ آب به خاک است. یکی از دلایل برتری مدل کوستیاکوف-لوییز بیشتر بودن تعداد پارامترهای آن نسبت به مدلهای SCS، کوستیاکوف، فیلیپ و گرین-آمپت به علت تعیین پارمترهای مدلهای یاد شده به روش برازش میباشد. این ویژگی باعث انعطافپذیری بیشتر این مدل نسبت به سایر مدل میگردد. | ||
کلیدواژهها | ||
استوانه دوگانه؛ کارآیی؛ مدلهای نفوذ؛ کاربری اراضی؛ مشگینشهر | ||
مراجع | ||
1.Arab, A.I., Mudiare, O.J., Oyebode, M.A., and Idris, U.D. 2014. Performance evaluation of selected infiltration equations for irrigated (FADAMA) soils in Southern Kaduna Plain, Nigeria. Bas. Res. J. Soil Environ. Sci. 2: 4. 1-18. 2.Bybordi, M. 1993. Soil physics. Tehran Univ. Press, 671p. 3.Dagadu, J.S., and Nimbalkar, P.T. 2012. Infiltration Studies of Different Soils under Different Soil Conditions and Comparison of Infiltration Models with Field Data. Inter. J. Adv. Engin. Technol. 3: 2. 154-157. 4.Fakher Nikcheh, A., Vafakhah, M., and Sadeghi, S.H.R. 2014. Evaluation of different cumulative infiltration model performance in different land use and soil texture, using rainfall simulator. J. Water Soil Know. 3: 1. 183-193. 5.Fakuri, T., Emami, H., and Ghahreman, B. 2013. Estimation of cumulative penetration of water into the soil using the particle size distribution in different agricultural land uses. J. Water Res. Agric. 26: 4. 379-390. 6.Gee, G.H., and Bauder, J.W. 1986. Particle size analysis. P 383-411, In: A. Klute (Ed.), Methods of Soil Analysis. Physical Properties. SSSA, Madison, WI. 7.Ghorbani Dashtaki, S., Homaee, M., Mahdian, M., and Kouchakzadeh, M. 2009. Sitedependence performance of infiltration models. Water Resource Management. 23: 2777-2790. 8.Ghorbani Dashtaki, S., Homaee, M., and Mahdian, M.H. 2010. Effect of Land Use Change on Spatial Variability of Infiltration Parameters. Iran. J. Irrig. Drain. 4: 193-205. 9.Green, W.H., and Ampt, C.A. 1911. Studies on soil physics, I. Flow of air and water through soils. J. Agric. Sci. 4: 1-24. 10.Haverkamp, R., Rendon, L., and Vachaud, G. 1987. Infiltration equations and their applicability for predictive use. P 142-152, In: Y.S. Fok (Ed.), Infiltration Development and Application. Honolulu, Hawaii. 11.Horton, R.E. 1940. Approach toward a physical interpretation of infiltration capacity. Soil Sci. Soc. Am. J. 5: 339-417. 12.Karami, B., Golabi, M., and Dhumal, K.N. 2012. Determination Coefficients of Infiltration Equations: Case Study of Shavoor Plain in Khuzestan Province. Inter. J. Appl. Engin. Res. 7: 1. 55.69. 13.Kavoosi, S.M., Vafakhah, M., and Mahdian, M.H. 2013. Evaluation of some equations of infiltration of water into soil in different land use, Kojoor catchments. J. Irrig. Water Engin. 4: 13. 1-13. 14.Kostiakov, A.V. 1932. On the dynamics of the coefficient of water percolation in soils and on the necessity for studying it from a dynamics point of view for purposes of amelioration. Transactions of the Sixth Commission of International Society of Soil Science, part A, Pp: 17-21. 15.Larsson, M., and Eliasson, S. 2006. The Influence of Land-Use Change, Root Abundance and Macrospores on Saturated Infiltration Rate-a Field Study on Western Java, Indonesia. Water Resources Engineering (http://www.uppsatser.se/uppsats_7/7c6b162347.php). 16.Lewis, M.R., and Milne, W.E. 1938. Analysis of border irrigation. Agric. Eng. 19: 6. 267-272. 17.Naderianfar, M., Ghahreman, B., Sajadi, S.K.A., Faalian, A., and Mohamadi, J. 2013. Scaling and surveying spatial variations of water infiltration in to soil on basin scale in Marghak of Shahrekord. J. Soil Res. 27: 4. 605-618. 18.Parchami Araghi, F., Mirlatifi, S.M., Ghorbani Dashtaki, S., and Mahdian, M.H. 2010. Evaluating Some Infiltration Models under Different Soil Texture Classes and Land Uses. Iran. J. Irrig. Drain. 4: 193-205. 19.Parlange, J.Y., and Haverkamp, R. 1989. Infiltration and Ponding Time. P 95-126, In: H.J. Morel-Seytoux (Ed.), Unnsaturatrd flow in hydrologic modeling, theory and practice. Kluwer Academic, Boston. 20.Philip, J.R. 1957. The theory of infiltration. 1. The infiltration equation and its solution. Soil Science. 83: 345-357. 21.Porhemmat, J., and Nazaripooya, H. 2016. An investigation and evaluation of infiltration models in rangeland soil cover, case study: Gonbad basin in Hamedan Province. Watershed Engineering and Management. 7: 4. 458-468. 22.Rawls, W.J., Ahuja, L.R., Brakensiek, D.L., and Shirmohammadi, A. 1993. Infiltration and soil water movement. P 5.21-5.23, In: D.R. Maidment (Ed.), Handbook of Hydrology. McGraw-Hill, New York. 23.Sonaje, N.P. 2013. Modeling of Infiltration Process-A Review. Ind. J. Appl. Res. 3: 9. 226-230. 24.US Department of Agriculture, Natural Resources and Conservation Service. 1974. National Engineering Handbook. Section 15. Border Irrigation. National Technical Information Service, Washington, DC, Chapter 4. 25.Zolfaghari, A.A., Mirzaee, S., and Gorgi, M. 2012. Comparison of different models for estimating cumulative infiltration. Inter. J. Soil Sci. 7: 3. 108-115. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,362 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 942 |