برآورد نفوذ تجمعی آب به خاک با استفاده از توابع انتقالی در خاک های آهکی

به منظور جلوگیری از تخریب اراضی و آلودگی خاک و آب، شناخت فرآیند های مربوطه و کمی نمودن روابط بین آن ها امری اجتناب ناپذیر می باشد. فرآیند نفوذ آب به خاک یکی از مهم ترین اجزای چرخه هیدرولوژی است. از سوی دیگر، اندازه گیری آن دشوار، زمان بر و پرهزینه می باشد. در این پژوهش، امکان برآورد نفوذ تجمعی آب به خاک، در زمان های مشخصی از آغاز فرآیند نفوذ با استفاده از ویژگی های زودیافت خاک و به کمک توابع انتقالی خاک مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، داده های به دست آمده از آزمایش های نفوذپذیری به روش استوانه های مضاعف در 210 نقطه از مناطق مختلف کشور جمع آوری شد. خاک ها در محدوده بافتی لوم تا رسی قرار داشت. همچنین، با حفر پروفیل در نزدیکی نقاط اندازه گیری نفوذ آب به خاک، لایه های پدوژنیک خاک مشخص و از دو افق بالایی نمونه برداری و ویژگی های رطوبت اولیه، جرم ویژه ظاهری خاک، فراوانی نسبی ذرات، میزان ماده آلی، درصد سنگ ریزه، میزان آهک، ظرفیت زراعی و رطوبت پژمردگی دایم اندازه گیری شد. سپس با استفاده از این ویژگی ها و رگرسیون چندگانه گام به گام، توابعی پارامتریک برای برآورد نفوذ تجمعی در زمان های 5، 10، 15، 20، 30، 45، 60، 90، 120، 150، 180، 210، 240 و 270 دقیقه از ابتدای آزمایش نفوذپذیری و زمان نفوذ پایه پی ریزی گردید. نتایج اعتباریابی توابع پی ریزی شده بیانگر آن بود که تمامی توابع پی ریزی شده، نفوذ تجمعی را کم برآورد نموده اند. همچنین، با افزایش زمان از ابتدای آزمایش نفوذپذیری، مقدار آماره ریشه میانگین مربعات خطا افزایش یافت. مقادیر آماره کارآیی مدل در تمامی توابع استخراج شده مقداری مثبت و به طورکلی، با گذشت زمان از ابتدای آزمایش نفوذپذیری، دارای روندی افزایشی بود. این امر بیانگر آن بود که با افزایش زمان از ابتدای آزمایش نفوذپذیری، کارآیی مدل های رگرسیونی پی ریزی شده، بهبود یافته است. همچنین، توابع انتقالی پی ریزی شده منحنی نفوذ تجمعی را با میانگین خطایی برابر با 90/6 سانتی متر برآورد نمودند. نتایج نشان داد که در سطح احتمال 1 درصد، می توان منحنی نفوذ تجمعی برآورد شده را به عنوان یکی از تکرارهای یک آزمایش نفوذپذیری معتبر پذیرفت.