واسنجی و ارزیابی مدلهای مختلف نفوذ آب در خاک (مطالعه موردی: سه منطقه در غرب کشور)

مدل‌های نفوذ آب به خاک نقش مهمی را در طراحی و ارزیابی سیستم‌های آبیاری سطحی ایفا می‌کنند. هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی، مقایسه‌ و کالیبراسیون مدل‌های نفوذ آب در برخی از مناطق غرب کشور شامل مناطق داوود رشید و هونام در استان لرستان و کلات در استان ایلام است. مدل‌های نفوذ شامل مدل کاستیاکوف، کاستیاکوف اصلاح‌شده، ناول ، فیلیپ، هورتون و scs بررسی شدند. برای ارزیابی دقت مدل‌ها شاخص‌های خطا سنجی شامل rmse، mae، mr، pe و r2 استفاده شدند. کالیبراسیون مدل‌ها با استفاده از solver نرم‌افزار اکسل انجام شد. بررسی شاخص‌های ارزیابی نشان داد مدل نفوذ ناول با مقادیر متوسط rmse، mae، mr، pe و r2 به ترتیب برابر 0.0221، 0.0178، 0.999، 0.13و 0.9785 دارای عملکرد بهتری نسبت به پنج مدل دیگر در تمام محدوده مطالعاتی است. در طرف مقابل مدل scs با مقادیر متوسط rmse، mae، mr، pe و r2 به ترتیب برابر ‏0.07، 0.0575، ‏1.07، 7.86 و 0.8021 دارای نامناسب‌ترین عملکرد بود. درحالی‌که تجزیه واریانس مدل‌های مختلف بیان‌گر عدم اختلاف معنی‌دار بین مقادیر محاسباتی و اندازه‌گیری شده بود. در بررسی منطقه‌ای این مدل‌ها، نیز مدل ناول مناسب‌ترین مدل برا هرسه منطقه داوود رشید، هونام و کلات انتخاب شد. بررسی عملکرد مدل‌ها در بافت‌های مختلف حاکی از حساسیت کمتر مدل‌های هورتون، ناول، کاستیاکوف و کاستیاکوف اصلاح‌شده نسبت به تغییرات بافت خاک و عملکرد بهتر مدل scs در بافت‌های سنگین و عملکرد بهتر مدل‌ فیلیپ در بافت‌های سبک‌تر، بود. بنابراین می‌توان از مدل ناول در برآورد نفوذ تحت شرایط مختلف بافت خاک و همچنین در شرایط مشابه منطقه مطالعاتی استفاده کرد.

Calibration and Evaluation of Different Soil Infiltration Models(Case study: Three Region in West of the Country)

Soil infiltration models play an important role in the design and evaluation of surface irrigation systems. The purpose of this study was to evaluate, compare and calibrate water infiltration models in some areas of western Iran including Davood Rashid and Honam in Lorestan province and Kalat in Ilam province. Influence models including Kostiakov model, Modified Kostiakov model, Novel, Horton, SCS and Philip’s models were investigated. To evaluate the accuracy of the models, the calibration indices including RMSE, MAE, MR, PE and R2 were used. Model calibration was performed using Solver Excel software. Evaluation indices showed that Novel infiltration model with mean values of RMSE, MAE, MR, PE and R2 had 0.0221, 0.0178, 0.999, 0.13 and 0.9785 respectively. It performs better than the other five models in the whole study area. On the opposite side of the SCS model with mean values of RMSE, MAE, MR, PE and R2 were 0.07, 0.0575, 1.07, 7.86 and 0.8021, respectively. It was the most inappropriate performance. Whereas the analysis of variance of the models showed no significant difference between the calculated and measured values. In the regional study of these models, the Novell model was also chosen as the most suitable model for all three regions of Davoodershad, Honam and Kalat. Evaluation of model performance in different tissues indicates less sensitivity of modified Horton, Novel, Kostiakov and modified Kostiakov models to soil texture changes and better SCS model performance in heavy tissues and better model performance Philip was in lightertextured textures. Therefore, Novell model can be used to estimate infiltration under different soil texture conditions as well as under similar conditions in the study area.