عنوان پایان‌نامه
تعیین مدل مناسب منحنی رطوبتی خاک در خاکهای متراکم
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی- علوم خاک گرایش فیزیک و حفاظت خاک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4647;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 51238
- تاریخ دفاع
- ۰۸ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- حسن عباس پور
- استاد راهنما
- مهدی شرفا
- چکیده
- منحنی مشخصه ی رطوبتی از پارامتر های مهم فیزیکی خاک و بیان گر رابطه بین مکش ماتریک و رطوبت خاک است و در مسائل آب و خاک، مانند آبیاری و زهکشی، حفاظت خاک و حرکت مواد آلاینده در خاک از اهمیت زیادی برخوردار است. با اینکه مطالعات زیادی در زمینه ی منحنی رطوبتی خاک ها انجام شده است، ولی پژوهش های اندکی بر روی کیفیت برازش مدل های منحنی رطوبتی در خاک های داخل کشور صورت گرفته است. به ویژه در شرایط متراکم خاک هیچ مطالعه ای در مورد کیفیت برازش مدل ها صورت نگرفته است. هدف از این مطالعه تعیین مدل مناسب منحنی رطوبتی در خاک های متراکم می باشد. به همین منظور مقایسه ای بین کیفیت برازش مدل های معلم-وان گنوختن، بروکس و کوری، کمپل و گاردنر بر روی منحنی رطوبتی خاک در شرایط متراکم صورت پذیرفت. نمونه¬های خاک از عمق صفر تا 10 سانتیمتر لایه روئی خاک جمع آوری شده و چهار سطح تراکم C0، C1، C2 و C3 به ترتیب شاهد ، 5%، 10%، 15% با افزایش جرم مخصوص ظاهری بوسیله پروکتور در آزمایشگاه ایجاد گردید. با افزایش تراکم خاک میزان کل تخلخل و خلل و فرج درشت کاهش و خلل و فرج ریز افزایش یافت. به همین دلیل هدایت هیدرولیکی اشباع کاهش یافت و هدایت هیدرولیکی غیر اشباع بیشتر شد. میزان همبستگی هدایت هیدرولیکی غیر اشباع و محتوای رطوبتی، مدل بروکس و کوری را به عنوان مدل مناسب برای هدایت هیدرولیکی غیر اشباع معرفی کرد. اما برای تعیین بهترین مدل برای منحنی رطوبتی از دو شاخص R2 و RMSE خطا استفاده شد. مدلی را که دارای بیشترین مقدار R2 و کمترین مقدار RMSE خطا بود به عنوان مدل مناسب انتخاب گردید. نتایج در کل نشان داد مدل معلم-وان گنوختن دارای مقدار R2 بالا و RMSE خطای پایینی بود و برازش بهتری نسبت به سایر مدل ها داشت. از آنجایی که در خاک های کشاورزی تراکم شدیدی نداریم بنابراین مدل منحنی رطوبتی معلم-وان گنوختن مدلی مناسب بوده و به طور گسترده تری نسبت به مدل های دیگر می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
- Abstract
- Moisture characteristic curve is one of the important soil physical parameters and represents the relationship between matric potential and soil moisture, and are important in soil-water issues such as irrigation and drainage, soil conservation and contaminants movement in soil. Many studies have been conducted on soil moisture curves, but few investigations were done on fitting quality of soil moisture curve models within country. Specially, in compacted soil conditions no studies were conducted on fitting quality of models. The aim of this study was to determine the appropriate moisture curve in compacted soils. For this purpose, a comparison between fitting quality of Mualem–van Genuchten, Brooks-Corey, Campbell and Gardner on soil moisture curve in compacted conditions was conducted. Soil samples were collected from depth of 0 to 10 cm of surface layer and four compaction level including C0, C1, C2 and C3 represent control, 5%, 10% and 15%, respectively, created in treatments with increasing bulk density of soils by Proctor in laboratory. The results showed that with increasing the soil compaction, the amount of fine pores increased. Therefore saturated hydraulic conductivity decreased and unsaturated hydraulic conductivity increased. Correlation rate of unsaturated hydraulic conductivity and water content, introduced Brooks-Corey model as an appropriate model for unsaturated hydraulic conductivity. But for determination of best model for moisture release curve, both R2 and error RMSE indexes were used. The model which shows highest amount of R2 and lowest error RMSE, selected as an appropriate model. Overall results showed that Mualem–van Genuchten model had high R2 amount and low error RMSE, and had better fitting compared to other models. Therefore Mualem–van Genuchten model in agricultural soils was as suitable model and more widely could be used than other models.
