برآورد پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی خاک با استفاده از حل عددی معکوس فرایند نفوذ آب به خاک در استوانه های-دوگانه

آگاهی از منحنی مشخصه رطوبتی برای شبیه سازی جریان آب و پدیده های انتقال در کشاورزی و هیدرولوژی ضروری است .در پژوهش حاضر از نرم افزار HYDRUS-2D/3D برای برآورد پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی در سه بافت متفاوت خاک به روش معکوس، با استفاده از داده های نفوذسنج استوانه های-دوگانه، استفاده شد. برای این منظور، آزمایش نفوذ آب به خاک از طریق استوانه های-دوگانه در سه منطقه با بافت های مختلف رس سیلتی، لومی و لوم شنی در سه تکرار انجام شد. در هر منطقه نمونه های دست خورده و دست نخورده خاک از سه عمق (0-10، 10-30 و 30-60 سانتی متر) برداشت شده و برخی ویژگی های فیزیکی خاک مانند بافت، چگالی ظاهری، درصد رطوبت اولیه و درصد رطوبت اشباع در این نمونه ها اندازه گیری شد. همچنین منحنی مشخصه رطوبتی خاک با استفاده از دستگاه جعبه شن برای مکش های کمتر از 100 سانتی متر و دستگاه صفحه فشار برای مکش های 100 تا 15000 سانتی متر اندازه گیری شد و پارامترهای مدل ون گنوختن با برازش این مدل بر داده های اندازه گیری شده منحنی مشخصه رطوبتی خاک توسط نرم افزار RETC به دست آمد. دقت و قابلیت اطمینان روش معکوس در تعیین پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی خاک در مقایسه با روش آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس ارزیابی های آماری صورت گرفته، منحنی مشخصه رطوبتی که از طریق پارامترهای هیدرولیکی برآوردشده به روش حل معکوس به دست آمد با منحنی مشخصه رطوبتی به دست آمده از طریق برازش مدل ون گنوختن بر داده های اندازه-گیری شده به کمک برنامه RETC، هم خوانی بسیار خوبی داشت به طوری که شاخص های ضریب همبستگی پیرسون (r) (-)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSD) (m3 m-3)، اختلاف میانگین ها (MD) (m3 m-3)، و قدر مطلق خطای میانگین ها (AMD) (m3 m-3) برای پارامترهای تخمینی در این روش، به ترتیب برابر با 988/0، 036/0، 008/0 و 012/0 بود. در این روش هم خوانی خوبی بین میزان رطوبت شبیه سازی شده و اندازه گیری شده در نیم رخ خاک دیده شد ( 936/0R2=).