مقایسه کارایی برخی مدل های نفوذ آب به خاک بر اساس داده های به دست آمده از استوانه های دوگانه و نرم افزار HYDRUS-1D

نفوذ آب به خاک یکی از مهم ترین فرآیندهای فیزیکی خاک است. اهمیت فرآیند نفوذ سبب شده که مدل های فیزیکی و تجربی گوناگونی به منظور کمی سازی این پدیده ارائه شود. هرکدام از این مدل ها بسته به روش اندازه گیری کارایی متفاوتی را نشان می دهند. لذا در پژوهش حاضر داده های حاصل از آزمایش های نفوذپذیری به روش استوانه های دوگانه در کلاس های بافتی متفاوت و از مناطق مختلف کشور جمع آوری شد. سپس شرایط نفوذ آب به خاک در محیط نرم افزار HYDRUS-1D برای مناطق موردنظر، شبیه سازی و داده های نفوذ عمودی آب به خاک به روش حل مستقیم معادله ریچاردز استخراج شد. برای کمی سازی ویژگی های هیدرولیکی خاک در معادله ریچاردز از مدل ون گنوختن-معلم استفاده شد. به این منظور پارامترهای هیدرولیکی مدل ون گنوختن-معلم با استفاده از روش حل عددی معکوس در محیط HYDRUS برای خاک هر منطقه بهینه سازی شد و مورد استفاده قرار گرفت. به منظور ارزیابی عملکرد مدل های نفوذ هورتون، کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوییز و فیلیپ بر اساس هر دو گروه داده های اندازه گیری شده و شبیه سازی شده از آماره های میانگین خطا (ME)، ریشه ی میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدرمطلق میانگین خطا (MAME)، ضریب همبستگی پیرسون (r) و کارایی مدل (EF) استفاده شد. نتایج نشان داد که در داده های نفوذ اندازه گیری شده با استوانه های دوگانه در بافت های مختلف، مدل کوستیاکوف-لوییز و در داده های نفوذ شبیه سازی شده با استفاده از نرم افزار HYDRUS-1D، مدل هورتون بهترین عملکرد را در برآورد نفوذ تجمعی آب به خاک داشتند. مدل فیلیپ نیز در هر دو گروه داده نفوذ اندازه گیری شده و شبیه سازی شده دارای کم ترین کارایی در برآورد نفوذ تجمعی آب به خاک بود.