ارزیابی کارایی روش های مقیاس سازی معادله ریچاردز در مدل سازی نفوذ در حوضه آبریز (مطالعه موردی: حوضه مرغملک)

چکیده تغییرپذیری مکانی خاک ها تحلیل مسایل مربوط به جریان آب در خاک را به ویژه در سطوح بزرگ مانند یک حوضه آبریز، مشکل می سازد. یک راه حل در برخورد با مسائل تغییرپذیری، استفاده از روش های مقیاس سازی می باشد. این تحقیق با هدف بررسی اثر تغییرپذیری های غیرخطی در سطوح بزرگ مانند یک حوضه آبریز بر کارایی روش های مقیاس سازی معادله ریچاردز در مدل سازی نفوذ انجام گرفت. در این مطالعه، روش واریک و همکاران با انتخاب توابع هیدرولیکی ون گنوختن برای مقیاس سازی معادله ریچاردز به کار گرفته شد و تغییرپذیری مقادیر n (توان توابع هیدرولیکی ون گنوختن) به عنوان تغییرپذیری غیرخطی مدنظر قرار گرفت. حوضه آبریز مرغملک از زیرحوضه های زاینده رود با مساحتی حدود ۹۷ کیلومتر مربع مورد مطالعه قرار گرفت. به علاوه، ۱۰ حوضه مجازی با درجه های مختلف از تغییرپذیری n که با روش تصادفی مونت کارلو ایجاد شدند، مورد ارزیابی قرار گرفتند. معادلات اصلی و مقیاس شده ریچاردز با استفاده از مدل HYDRUS-۱D برای شرایط نفوذ با بار آبی ثابت و رطوبت اولیه یکنواخت حل شدند. نتایج نشان دادند که به طور کلی ضریب تغییرات مقادیر n در حوضه آبریز مرغملک (برابر با ۵۷/۲ درصد) به اندازه ای نیست که کارایی روش مقیاس سازی را برای مدل سازی جریان نفوذ زیر سوال ببرد. بر این اساس، در این حوضه، می توان به جای حل های منفرد در تک تک نقاط حوضه، با دقت مطلوبی از یک حل عمومی معادله ریچاردز استفاده کرد. نتایج ارزیابی ها در حوضه های مجازی نشان دادند که تغییرپذیری مقادیر n تاثیری قابل ملاحظه بر خطای بین حل های عمومی و منفرد دارد. بر اساس نتایج این تحقیق، می توان نتیجه گرفت که در حوضه هایی که در آن ها ضریب تغییرات مقادیر n از ۳ درصد تجاوز نمی کند، روش های مقیاس سازی معادله ریچاردز می توانند با دقت مطلوبی به کار روند. واژه های کلیدی: مقیاس سازی، معادله ریچاردز، نفوذ، تغییرپذیری غیرخطی، حوضه آبریز مرغملک