کاربرد و مقایسه توابع انتقالی پارامتریک مدل ونگنوختن در شبیه سازی جریان غیرماندگار آب در خاک کشت شده

در سال های اخیر استفاده از توابع انتقالی به عنوان راهکاری که ویژگی های هیدرولیکی را از پارامتر های زودیافت خاک برآورد کند، موردتوجه قرار گرفته است. در این پژوهش، منحنی رطوبتی یک خاک لوم رسی به وسیله برخی از توابع انتقالی محلّی و بین‌المللی برآورد گردید. منحنی رطوبتی خاک با روش مستقیم در آزمایشگاه اندازه گیری و اعتبار توابع انتقالی موردمطالعه برای برآورد منحنی مذکور بررسی گردید. با واردکردن منحنی رطوبتی برآورد شده و اندازه-گیری شده به مدل هایدروس یک‌بعدی، جریان آب در این خاک شبیه سازی و دقت کاربردی توابع انتقالی از نظر شبیه-سازی جریان آب در خاک به طور کمّی مقایسه شد. نتایج نشان داد بهترین توابع انتقالی در شبیه سازی منحنی رطوبتی خاک موردمطالعه برای عمق 15 سانتی متر، به ترتیب تابع سپاسخواه (sepas)، توابع نوع اول و دوم یعقوبی (y-(2), y-(1)) و تابع دوم قربانی(gh-(2)) با میانگین جذر مربعات خطای نرمال (nrmse) کمتر از 1/0 می باشند. مقدار nrmse منحنی رطوبتی خاک زیرسطحی، برای بیشتر توابع انتقالی بین المللی کمتر از 3/0 و برای بیشتر توابع انتقالی محلّی کمتر از 2/0 برآورد گردید. مقدار nrmse، شبیه سازی تغییرات رطوبت نسبت به زمان توسط هایدروس، با به کارگیری توابع انتقالی مختلف در خاک سطحی و زیرسطحی بین 07/0 تا 84/0 برآورد گردید. می توان نتیجه گیری کرد که در ارزیابی اعتبار توابع انتقالی باید به نوع کاربردی که قرار است از آن ها استفاده گردد توجه شود.

Application and Comparison of Parametric Pedotransfer Functions of vanGenuchten Model for Transient Water Flow Simulation in a Cultivated Soil

In recent years, using pedotransfer functions (PTFs) has been considerated as a way to estimatethe hydraulic properties of soil from easily to measured parameters. In this research, soil waterretention curve of a clay loam soil was estimated using some of the global and regional PTFs. Soilwater retention curve (SWRC) was constructed using direct measuring methods in laboratory andthe validation of PTFs for estimation of the mentioned curve was evaluated. By entering themeasured and estimated SWRC to Hydrus1D, soil water flow was simulated and the accuracy ofthe PTFs for simulation of water flow was quantitatively compared. The results showed that thefunctions of Sepaskhah (Sepas), Yaghubi1(Y(1)), Yaghubi2(Y(2)) and Ghorbani2(Gh(2)) withnormalized root mean square error (NRMSE) values of less than 0.1 could reasonably predict SWRCof the surface soil. In prediction of SWRC of subsurface soil, the NRMSE values of most globalPTFs were less than 0.3 and for most of the regional PTFs were less than 0.2. NRMSE values insimulation of water content of surface and subsurface soils using Hydrus by applying differentPTFs were between 0.07 to 0.84, respectively. It can be concluded that in running validating phaseone should consider the objective for which the PTFs may be applied.