برازش مدل های مختلف منحنی مشخصه آب خاک بر 30 نمونه خاک استان فارس

منحنی مشخصه آب خاک نشان دهنده رابطه بین رطوبت و مکش ماتریک آب خاک است و در طرح های آبیاری و زهکشی و مسایل مربوط به حرکت غیر اشباع آب در خاک کاربرد فراوان دارد. اندازه گیری مستقیم این منحنی وقت گیر و پرهزینه است، از این رو تحقیقات زیادی برای تخمین آن به طور غیر مستقیم انجام شده است که از جمله آن ها می توان به توابع انتقالی اشاره نمود. با استفاده از توابع انتقالی منحنی مشخصه به وسیله پارامترهای زودیافت خاک (مانند مقادیر رس، سیلت و شن خاک، چگالی ظاهری و ماده آلی خاک) که اندازه گیری آن ها ساده تر و متداول تر است، قابل تخمین است. از مهم ترین خصوصیات هیدرولیکی خاک می توان به منحنی مشخصه آب خاک اشاره نمود که بیانگر رابطه بین مکش ماتریک و رطوبت خاک است. اندازه گیری مستقیم این مدل وقت گیر و پرهزینه است. بنابراین به جای اندازه گیری می توان این منحنی را از اطلاعات ساده تر خاک تخمین زد. از طرف دیگر تاکنون مدل های بسیاری برای برازش بر داده های اندازه گیری شده این منحنی ارائه شده است. اما به ندرت توانایی برازش این مدل ها در خاک های مختلف بررسی شده است.
در این تحقیق از 30 نمونه خاک سطحی (عمق صفر تا 30 سانتیمتری) مناطق مختلف استان فارس با تنوع بافتی مناسب استفاده شد. خاک ها به سه گروه بافتی ریز، متوسط و درشت تقسیم شدند. سپس 10 مدل گاردنر، بروکس و کوری، کمپبل، ونگنوختن، تانی، بولتزمن، فرمی، فردلانگ و زینگ، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران بر داده های اندازه گیری شده منحنی مشخصه آب خاک برازش داده شدند و مناسب ترین مدل در هر گروه بافتی تعیین گردید. برای ارزیابی مدل های مختلف برازش منحنی مشخصه بر داده های اندازه گیری شده از ترکیب فرمول های آماری و همبستگی خطی استفاده شد و مقدار میانیگن مربع انحراف (MSD) محاسبه گردید.
نتایج نشان داد که برازش مدل های مختلف در خاک های با بافت متوسط مناسب تر از بافت های ریز و درشت می باشد. همچنین در بافت ریز مدل های بروکس و کوری، کمپبل، ونگنوختن، فردلانگ و زینگ، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران، در بافت متوسط مدل های گاردنر، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران و در بافت درشت مدل های گاردنر، ونگنوختن، گرانولت و گرانت و دکستر و همکاران مناسب تر می باشند. در مجموع نیز با توجه به مقادیر MSD مدل دکستر و همکاران بهترین مدل برازش یافته بر داده های اندازه گیری شده تعیین گردید. همچنین نتایج نشان داد که مدل معروف ونگنوختن نیز برای برازش بر داده ها مناسب می باشد. در مقابل مدل های تانی، بولتزمن و فرمی برای برازش بر داده های اندازه گیری شده مناسب نبودند.
نتیجه گیری کلی این تحقیق نشان داد که مدل دکستر و همکاران در سه گروه بافتی ریز، متوسط و درشت مناسب ترین مدل برازش بر داده های اندازه گیری شده منحنی مشخصه در 30 نمونه خاک استان فارس می باشد. مشابه چنین نتیجه ای برای خاک های استان گیلان نیز گزارش شده است.