ارزیابی و مقایسه مدل‌های نفوذ آب به خاک در حوضه آبریز زاینده‌رود اصفهان (تحلیل منطقه‌ای واحد هیدرولوژیک نجف‌آباد)

به‌دلیل محدودیت منابع آب زیرزمینی، استفاده درست و بهینه از این منابع لازم و ضروری است. نفوذ آب به خاک در مطالعات هیدرولوژی، مدیریت آب، حفاظت و کنترل فرسایش خاک و اجرای پروژه‌های آبیاری حایز اهمیت است، بنابراین واسنجی و ارزیابی مدل‌های مختلف برآورد نفوذپذیری خاک در مناطق مختلف ضروری است. هدف از این پژوهش بررسی توانایی مدل‌های نفوذ متداول مانند فیلیپ، هورتون، کوستیاکوف-لوییز و ناول برای تخمین میزان نفوذ در کلاس‌های بافتی خاک در حوضه زاینده‌رود اصفهان می‌باشد. در این پژوهش 36 نقطه مختلف در منطقه نجف‌آباد از حوضه زاینده‌رود انتخاب شد و اندازه‌گیری نفوذ با استفاده از نقوذسنج حلقه مضاعف انجام شد. برای ارزیابی دقت مدل‌ها، شاخص‌های خطاسنجی شامل ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب تبیین، خطای ارزیابی و معیار نش ساتکلیف استفاده شد. واسنجی مدل‌ها با استفاده از ابزار solver در نرم‌افزار اکسل انجام شد و جدول ضرایب همبستگی برای شناسایی روابط بین پارامترهای مختلف مدل‌ها ارایه گردید. یافته‌ها نشان داد برخی پارامترها مانند s (ضریب جذبی خاک در مدل فیلیپ) و 𝑓0 (سرعت اولیه نفوذ) همبستگی مثبت قوی دارند، درحالی‌که پارامترهایی مانند 𝑓c(سرعت نهایی نفوذ) ارتباط ضعیفی با سایر پارامترها نشان دادند. همچنین تجزیه واریانس یک‌طرفه و مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون توکی برای بررسی تفاوت‌های معنی‌دار بین مدل‌ها انجام شد که عدم معنی‌داری مدل فیلیپ در مقایسه با مدل‌های هورتون و کاستیاکوف-لوییز و معنی‌داری مدل فیلیپ در مقایسه با ناول، مدل هورتون در مقایسه با ناول و هم‌چنین کاستیاکوف-لوییز در مقایسه با ناول حاصل شد. نتایج شاخص‌های ارزیابی نشان داد عملکرد مدل نفوذ فیلیپ با مقادیر میانگین (سانتی‌متر)rmse ، ، nseو eeبه‌ترتیب برابر با 0.0838، 0.978، 0.876 و 18.49 درصد نسبت به مدل‌های در نظر گرفته شده دیگر در محدوده مورد بررسی بهتر بوده است.

evaluation and comparison of water infiltration models in the zayanderud catchment of isfahan (regional analysis of the najafabad hydrological unit)

due to the limitation of underground water resources, proper and optimal use of these resources is necessary. water infiltration in the soil is important in hydrology studies, water management, protection and control of soil erosion and implementation of irrigation projects. therefore, it is necessary to calibration and evaluation different permeability estimation models in different areas. the purpose of this research is to investigate the ability of common infiltration models such as phillip, horton, kostiakov lewis and novel to estimate the amount of infiltration in soil textural classes in zayanderud basin of isfahan. in this study, 36 different points in najafabad region from the zayanderud basin were selected and infiltration was measured using a double loop. to evaluate the accuracy of the models, error metrics including root mean square error (rmse), explanation coefficient (r), evaluation error (ee) and nash sutcliffe criterion (nse) have been used. the calibration of the models has been done using solver of the excel software and the table of correlation coefficients was presented to identify the relationships between different parameters of the models. the findings show that some parameters such as s (soil absorption coefficient in philips model) and 𝑓0 (initial infiltration speed) have a strong positive correlation, while parameters such as 𝑓𝑐 (final infiltration speed) have a weak relationship with other parameters. also, one-way analysis of variance (anova) and comparison of means were performed using tukey's test to check the significant differences between the models which the non-significance of philip's model compared to horton and kostiakov-lewis models and the significance of philip's model compared to novel, horton's model in comparison with novell and also kastyakov-lewis compared with novell were obtained. the results of the evaluation indices showed that the performance of philip's infiltration model with the average values of rmse (cm/min), r, nse and ee equal to 0.0838, 0.978, 0.876 and 18.49%, respectively, was better than other considered models in the studied area.