برآورد پارامترهای شاخه خشک و خیس شدنِ منحنی‌ رطوبتی بروکس- کوری با استفاده از توابع انتقالی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1-‌ دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 2- استاد، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 3- دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

در بیشتر مطالعات برای تعیین منحنی رطوبتی خاک (h)θ از طریق توابع انتقالی، شاخه خشک شدن بیشتر موردتوجه بوده و مطالعه­ای در زمینه ایجاد توابع توصیف­کننده شاخه خیس­شدن صورت نگرفته است. در توصیف برخی پدیده­های مهم طبیعی از جمله آبیاری و نفوذ، شاخه خیس­شدن (h)θ موردنیاز است. بدین منظور داده­های تجربی شاخه­های خیس و خشک شدن به‌ترتیب با استفاده از روش مزرعه­ای شانی و دستگاه صفحه­های فشاری در 24 خاک مختلف حاصل شد. پارامترهای بروکس- کوری از طریق برازش مدل به داده­های تجربی برای هردو شاخه محاسبه شدند. رابطه رگرسیونی غیرخطی چند متغیره بین هرکدام از پارامترهای مدل بروکس- کوری با استفاده از ویژگی­های زودیافت خاک برقرار و توابع مختلف جهت برآورد آن­ها برای هر دو شاخه خشک و خیس­شدن ارائه شد. برای ارزیابی صحت تخمین توابع از ملاک­های آماری شاخص مطابقت اصلاح‌شده، جذر میانگین مربعات خطای نسبی، میانگین هندسی نسبت خطا و انحراف استاندارد هندسی نسبت خطا استفاده شد. تمام توابع از نوع معادلات رگرسیونی غیرخطی چندگانه با 2R هایی در محدوده­ 80/0 تا 90/0 به‌دست آمد. با توجه به تکرار ویژگی­های خاک در توابع (به‌عنوان متغیر مستقل) به‌نظر می­رسد ماده آلی و جرم مخصوص ظاهری به‌عنوان دو ویژگی غالب در شکل­گیری شاخه خشک و خیس­شدن تابع (h)θ و همچنین رفتار پس­ماند نقش اساسی دارند. نتایج تحلیل حساسیت نیز اهمیت این دو متغیر را تأیید کرد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Estimating Parametrs of Brooks-Corey Soil Water Retention Curve for Drying and Wetting Branches by Pedotransfer Functions

نویسندگان [English]

  • R Toluee 1
  • MR Neyshabouri 2
  • A Rasoulzadeh 3
چکیده [English]

In most studies related to the prediction of soil water retention curve (θ(h)) by pedotransfer functions (PTFs), its drying branch has been worked out and almost no study has been accomplished in developing PTFs for the wetting branch. The latter is required for describing some important natural phenomena such as irrigation and infiltration. Therefore, experimental data presenting the wetting and drying branches were obtained by using respectively Shani field method and pressure plate apparatus in 24 diverse soils. The Brooks-Corey parameters were calculated by fitting the model to the experimental data for the both branches. Each parameter of Brooks-Corey model was regressed against various soil attributes by using of the multivariable curvilinear regression and appropriate PTFs were developed to predict the parameters for both branch. Statistical criteria such as modified index of agreement, relative root mean squares error, geometric mean and geometric standard deviation of error ratio were adopted for accuracy assessment of the PTFs. All the PTFs developed were non-linear multiple regression with R2 ranged from 0.80 to 0.90. According to soil attributes contribution to the developed PTFs, organic matter and bulk density appeared as the two dominant soil properties that played major role in shaping both drying and wetting branches of the θ(h) as well as the hysteresis. Results of sensitivity analysis also confirmed the importance of these two variables. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drying and wetting branches
  • Hysteresis phenomena
  • Pedotransfer functions
  • Shani method
  • Soil water retention curve