ارزیابی معادلات نفوذ آب به خاک در شرایط تلفیق کیفیت آب آبیاری، رطوبت اولیه خاک و بار آبی ثابت

به منظور ارزیابی و طراحی یک سیستم آبیاری باید پدیده نفوذ آب به خاک و تغییرات آن با دقت کافی تعیین گردد. در شرایط شور و سدیمی بودن خاک و آب، اهمیت این مسئله بیشتر خواهد شد. هدف اصلی این پژوهش برآورد ضرایب معادلات مختلف نفوذ آب به خاک (کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوئیس، هورتون، فیلیپ و حفاظت خاک آمریکا) و عملکرد این معادلات در شرایط مختلف تلفیق کیفیت آب آبیاری، رطوبت اولیه خاک و بار آبی ثابت روی سطح خاک بود. ابتدا با استفاده از یک روش آزمایشگاهی، نفوذ آب در ستون های خاک به روش بار ثابت اندازه گیری شد. سپس با وارد کردن داده های نفوذ تجمعی و زه آب به مدل HYDRUS-1D، پارامتر های هیدرولیکی خاک با حل معکوس بدست آمد. برای تعیین ضرایب معادلات، خروجی مدل HYDRUS-1Dیعنی نفوذ تجمعی نسبت به زمان برازش داده شد. با محاسبه آماره های ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ریشه میانگین مربعات خطا نرمال شده (NRMSE)، انحراف معیار ریشه میانگین مربعات خطا (SDRMSE)، درصد خطای نسبی مطلق (AE)، درصد خطای نسبی (RE) معادلات نفوذ برای شرایط مختلف مورد استفاده، ارزیابی و رتبه بندی شدند. مقادیرRMSE، SDRMSE، NRMSEو AEبرای معادله هورتون به ترتیب 043/0، 018/0، 006/0 و 1 و برای معادله کوستیاکوف به ترتیب 234/0، 175/0، 025/0 و 4 بدست آمد که بدین ترتیب هورتون مناسبترین و کوستیاکوف نامناسبترینروش شناخته شدند. مقایسه مقادیر NRMSEنشان داد که در بیشتر موارد، معادلات در حالت کم آبیاری مقدار نفوذ را با دقت بهتری برآورد می نمایند. خطای معادلات کوستیاکوف-لوئیس و فیلیپ در یک تیمار مشخص با افزایش مقدار آب آبیاری و نزدیک شدن به آخر فصل افزایش یافت ولی بقیه معادلات روند مشخصی نداشتند. دراندازه گیری نفوذ آب بررسی تاثیر رطوبت اولیه خاک، بار آبی روی سطح خاک و ویژگی های شیمیایی خاک ضروری است زیرا ضرایب معادلات نفوذ و در نتیجه راندمان آبیاری تحت تاثیر این پارامترها قرار دارند.