بررسی تاثیر اندازه قطر حلقه های استوانه دوگانه در برآورد نفوذ با استفاده از مدل HYDRUS-2D/3D

ویژگیهای نفوذ در خاک یکی از پایه ای ترین و مهمترین پارامترها برای بهبود طراحی و مدیریت سامانه های آبیاری مزرعه ای را تشکیل میدهند. نفوذ یک فرایند فیزیکی پیچیده است که توصیف دقیق آن در شرایط همگن و ناهمگن معمولا در زمینهای آبیاری شده دشوار است. در پژوهش حاضر از نرم افزار HYDRUS-2D/3D برای شبیه سازی برآورد نفوذ تجمعی خاک با استفاده از نفوذسنج استوانه دوگانه، تحت شرایط متغیر قطر حلقه های داخلی و خارجی و بافت خاک استفاده شد. برای این منظور از سه سطح بافت خاک لوم، لوم رسی و لوم شنی و سه سطح قطر داخلی و خارجی به ترتیب 120-30، 120-90 و 160-120 سانتیمتر در دو گروه خاک همگن و ناهمگن تعریف شد. رطوبت اولیه در تمامی اندازه گیریها 0/09، ارتفاع آب ثابت روی سطح خاک در داخل حلقه ها پنج سانتیمتر و عمق کوبیدگی حلقه ها در داخل خاک 15 سانتیمتر در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد در محیط همگن تغییرات در اندازه قطر استوانه دوگانه در برآورد نفوذ تجمعی بسیار ناچیز بود و نتیجه گرفته شد در محیط همگن اندازه قطر حلقه ها اهمیت چندانی در محاسبه نفوذ تجمعی ندارند. اما در محیط ناهمگن با تغییر در اندازه قطر حلقه های استوانه دوگانه تغییرات چشمگیری ایجاد شد به طوریکه هرچه بافت خاک درشتتر شود این تغییرات بیشتر نمایان میشود. ضریب همبستگی بین تغییرات بافت خاک و قطر حلقه های استوانه دوگانه با ضرایب معادله فیلیپ S) و (K محاسبه شد، نتایج نشان داد در بافتهای درشتتر ضریب S، که بیشتر مرتبط با ابتدای نفوذ (پتانسیل ماتریک) است، وابستگی کمتری به تغییر قطر نشان داد درحالیکه در بافتهای ریزتر قسمتی از جریان که در اثر نیروی ثقل است با تغییر قطر تاثیر چندانی رویت نشد و همچنین ضریب k که بیشتر تحت تاثیر جریان از منافذ درشتتر است در بافت لوم شنی (سبکتر ) بیشتر تحت تاثیر قرار گرفت. افزایش قطر حلقه داخلی، ضریب S را برای بافتهای لوم و لوم رسی بیشتر تحت تاثیر قرار داد و تغییرات این ضریب در بافت لوم شنی ناچیز بود و بالعکس ضریب K در بافت ریز لوم رسی با تغییر قطر دچار تغییر نشد. در آخر مقادیر RMSE داده های نفوذ برای هر شبیه سازی محاسبه گردید که در رنج معقول صفر تا یک گزارش شد.

کلیدواژه ها:

نفوذپذیری ، استوانه دوگانه ، HYDRUS-2D/3D ، معادله فیلیپ ، محیط همگن و ناهمگن.