ارزیابی پیشبینی دو مدل هدایت هیدرولیکی غیراشباع با در نظرگیری عدم قطعیت پارامترها

هدایت هیدرولیکی غیر اشباع در محیط متخلخل متناسب با مقدار حجمی آب است. به‏دست آوردن منحنی هدایت هیدرولیکی غیراشباع برای مدل سازی حرکت آب در خاک الزامی است. تئوری ها و مدل های متعددی به منظور برآورد هدایت هیدرولیکی غیر اشباع پیشنهاد شده است. اما روش های پیشنهاد شده، با وجود بهتر کردن برآورد مدل، نقطه ضعف هایی نیز دارند. تحلیل مسیر بحرانی از نظریه نفوذ، با ساده سازی مدل هندسه پیچیده محیط متخلخل، سعی در بهبود پیش‏بینی هدایت هیدرولیکی غیراشباع دارد. همچنین، مدل پیترز- دورنر- ایدن نشان داده است که قابلیت بالایی در پیش‏بینی هدایت هیدرولیکی غیر اشباع دارد. در این پژوهش، هر دو مدل تئوری نفوذ و مدل پیترز- دورنر- ایدن ارزیابی می شوند و همچنین با استفاده از روش مونت کارلو زنجیره مارکوف به بررسی عدم قطعیت موجود در پارامتر های شبیه سازی پرداخته می شود. در این تحقیق، از الگوریتم هیبرید تکاملی مونت کارلو - زنجیره مارکوف استفاده شده که شامل روش های متروپولیس تطبیق پذیر، تکامل- تفاضلی و به روز رسانی اسنوکر می باشد که بررسی فضای پارامتری را به حداقل تعداد تکرار می رساند. نتایج سنجش خطا نشان داد که پیش‏بینی های هدایت هیدرولیکی مدل تئوری نفوذ دقیق تر می باشد و در تمامی موارد به جز یک خاک معیار نش - ساتکلیف بالاتر از 0.9 بود. همچنین، تعداد پارامتر های مورد نیاز مدل پیترز- دورنر- ایدن بیشتر از مدل تئوری نفوذ می باشد که منجر به افزایش عدم قطعیت پارامتریک می شود. اعمال چند قید، و ثابت فرض نمودن تعدادی از پارامتر های مورد نیاز مدل پیترز-دورنر- ایدن، سبب می شود که این روش در تمامی بافت های خاک جواب مناسبی نداشته باشد. مقایسه سرعت همگرایی این دو مدل نشان داد که پارامتر های مدل مدل پیترز-دورنر- ایدن در تمامی موارد تقریبا با 300 تکرار به همگرایی می رسند و این در حالی است که مدل تئوری نفوذ تغریبا به 2000 تکرار برای رسیدن به همگرایی احتیاج دارد. نتایج، بیانگر این موضوع است که مدل تئوری نفوذ با تعداد پارامتر های مورد نیاز کمتر، قادر است تخمین های دقیق تر و مطمئن تری از هدایت هیدرولیکی غیر اشباع و نگهداشت آب داشته باشد.