بررسی تغییرات نفوذ تجمعی و جبهه پیشروی در ستون خاک

نفوذ به عنوان یکی از مهم ترین مشخصات خاک، نقش اساسی در بسیاری از فرآیندهای هیدرولوژیکی ایفا کرده و به عوامل زیادی بستگی دارد. در این تحقیق، اثر بافت، لایه بندی و بار آبی بر نفوذ تجمعی و سرعت حرکت جبهه پیشروی بررسی خواهد شد. بدین منظور آزمایشاتی در لایسیمترهایی به ارتفاع 70 سانتی متر صورت گرفت. تیمارهای مورد بررسی دو بافت خاک لوم شنی و لوم رسی، دو لایه بندی خاک و سه بار آبی 4، 7 و 10 سانتی متر بود. مقادیر نفوذ تجمعی اندازه گیری و با استفاده از مدل های نفوذ کاستیاکوف، کاستیاکوف اصلاح شده، فیلیپ، گرین-امپت اصلاح شده و مدل hydrus-1d شبیه سازی گردید. نتایج نشان داد در خاک های دو لایه ای با قرارگیری خاک لوم رسی در لایه پایین، سرعت حرکت جبهه پیشروی در مرز دو لایه به دلیل ماتریک بالای لایه دوم، جهش افزایشی داشته و در لایه بندی معکوس جهش کاهشی مشاهده گردید. مطابق نتایج، مدل کاستیاکوف اصلاح شده با کمترین مقادیر شاخص های rmse، pbias و mae به ترتیب معادل 29/1، 17/2 و 69/3 بهترین شبیه سازی و مدل hydrus-1d بدترین شبیه سازی را ارائه نمودند.

investigation of cumulative infiltration and progress front in soil column

infiltration as one of the most important soil properties, plays an essential role in many hydrological processes, and depends on many factors. in this study, the effect of texture, layering and water head on the cumulative infiltration and wetting front movement is investigated. for this purpose, experiments were conducted on 70×70×70 cm3 lysimeters. the treatments including: two sandy loam and clay loam soil textures, two layering and three constant water head of 4, 7 and 10 cm. the cumulative infiltration were measured with mariotte bottle and simulated using kostikov, modified kostiakov, philip, modified green-ampt and hydrus-1d. the results showed that in two-layered soils with clay loam at down, the velocity of wetting front had a sudden increased due to the high matric of second layer while it decreased in reverse layering. according to the results, the modified kastiakov model provided the best simulations with the lowest values of the rmse, pbias and mae of 1.29, 2.17 and 3.69, respectively, and the hydrus-1d model gave the worst simulations.