عنوان

توسعه توابع انتقالی برای شبیه سازی شاخه خشک و خیس شدن منحنی مشخصه آب خاک

Number

‭۱۱۶۳۴پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

توسعه توابع انتقالی برای شبیه سازی شاخه خشک و خیس شدن منحنی مشخصه آب خاک

First Statement of Responsibility

/رؤیا طلوعی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: دانشکده کشاورزی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۳۲‬ص‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

در رشته ی علوم خاک گرایش فیزیک و حفاظت خاک

Date of degree

‮‭۱۳۹۲/۰۶/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

در اکثر مطالعات، توابع انتقالی خاک ‮‭(PTFs)‬ برای تعیین منحنی مشخصه‌ص‍ آب خاک [‮‭[(h)‬ جهت برآورد شاخه‌ص‍ خشک شدن یا واجذب منحنی ‮‭(h)‬ ایجاد شده است، و مطالعات معدودی در زمینه‌صی ایجاد‮‭PTF‬ های توصیف کننده‌صی شاخه‌ص‍ خیس شدن یا جذب، و بخصوص ماهیت ارتباط بین دو شاخه صورت گرفته است .برخی از پدیده‌صهای مهم طبیعی از جمله آبیاری، نفوذ و انتقال املاح در خاک‌صها تحت شرایط خیس شدن خاک اتفاق می‌صافتد .در چنین شرایطی شاخه‌ص‍ خیس شدن ‮‭(h)‬ موردنیاز است .بدین منظور، داده‌صهای تجربی شاخه‌ص‍ خیس و خشک شدن به ترتیب با استفاده از روش‌صهای مزرعه‌صای شانی و دستگاه صفحات فشاری در ‮‭۲۴‬ خاک مختلف شهرستان میانه واقع در شمال غربی ایران حاصل شد .پارامترهای بروکس-کوری ‮‭(BC)‬ و ون‌صگنوختن‮‭(VG) (he‬ ، ، ،‮‭n‬ ، ‮‭s‬ و ‮‭r)‬ از طریق برازش دو مدل به داده‌صهای تجربی هردو شاخه‌ص‍ خشک و خیس شدن محاسبه شد .در گام دوم رابطه‌ص‍ رگرسیونی بین هر کدام از پارامترهای مربوط به شاخه‌ص‍ خیس شدن و پارامتر متناظر آن در شاخه‌ص‍ خشک شدن ایجاد گردید و ضریب همبستگی محاسبه شد .هدف از این کار بررسی دقت تخمین پارامتر شاخه‌ص‍ خیس شدن از روی پارامتر متناظرش در شاخه‌ص‍ خشک شدن بود .در گام سوم رابطه‌ص‍ رگرسیونی غیرخطی چند متغیره بین هر کدام از پارامترهای مدل ‮‭BC‬ و ‮‭VG‬ با استفاده از ویژصصگی‌صهای مختلف خاک شامل درصد رس، سیلت و شن، جرم مخصوص ظاهری، ماده‌صی آلی، هدایت الکتریکی عصاره‌ص‍ اشباع و میانگین هندسی قطر ذرات ایجاد و‮‭PTF‬ ها جهت برآورد پارامترهای دو مدل از خصوصیات سهل‌صالوصول برای هردو شاخه‌ص‍ خشک و خیس شدن توسعه داده شد .برای هر پارامتر ‮‭(he‬ بروکس-کوری یا ون‌صگنوختن، به عنوان مثال (دو‮‭PTF‬ ، یکی برای شاخه‌ص‍ خشک شدن و دیگری برای شاخه‌ص‍ خیس شدن و مجموعا ‮‭۱۶ PTF‬ ایجاد گردید .برای ارزیابی دقت‮‭PTF‬ های ایجاد شده از ملاک‌صهای آماری میانگین خطای مطلق، شاخص مطابقت اصلاح شده، جذر میانگین مربعات خطای نسبی، میانگین هندسی نسبت خطا و انحراف استاندارد هندسی نسبت خطا استفاده شد .از میان ‮‭۱۳‬ ویژگی اندازه‌صگیری شده‌ص‍ خاک، ‮‭EC‬ و ‮‭SAR‬ بیشترین) حدود ‮‭۲۵۰)‬ و ‮‭Dp‬ کمترین ‮‭( ۶/۲)‬ ضریب تغییرات ‮‭(CV)‬ را داشتند .به طور کلی در خاک‌صهای مورد آزمایش، برازش مدل ون‌صگنوختن به داده‌صها) به ترتیب با میانگین ‮‭۲R‬ برابر ‮‭۹۵۴/۰‬ و ‮‭۹۹۶/۰‬ برای شاخه‌ص‍ خشک و خیس شدن (بهتر از مدل بروکس-کوری) به ترتیب با میانگین ‮‭۲R‬ برابر ‮‭۹۴۸/۰‬ و ‮‭۹۳۷/۰)‬ بود .طبق نتایج حاصله ‮‭he‬ بروکس-کوری و ون‌صگنوختن بیشترین ‮‭CV‬ و ‮‭s‬ هر دو مدل کمترین ‮‭CV‬ را به خود اختصاص داده است .دو رفتار متفاوت و مشخص پس‌صماند به عنوان تابعی از کلاس بافت خاک، ‮‭Db‬ و مقدار ماده‌صی آلی مشاهده شد .مقدار پس‌صماند) سطح واقع شده بین شاخه‌صهای خشک و خیس شدن با مقیاس رسم یکسان (در خاک‌صهای دارای بافت ریز، ماده‌صی آلی زیاد و ‮‭Db‬ دست کم پنج برابر بیشتر از خاک‌صهای دارای بافت متوسط تا درشت، ماده‌صی آلی کم و ‮‭Db‬ بالا بود .روابط بین پارامترهای متناظر) برای مثال ون‌صگنوختن (برای شاخه‌ص‍ خشک ( ‮‭(d‬ و خیس شدن ( ‮‭(w‬ خاک‌صهای موردنظر توسط معادلات رگرسیونی غیرخطی با ‮‭۲R‬ های بالا مانند ‮‭۹۹/۰‬ دلالت بر این موضوع دارد که امکان برآورد پارامترهای ‮‭BC‬ و ‮‭VG‬ برای شاخه خیس شدن منحنی ‮‭(h)‬ توسط پارامترهای متناظرشان برای شاخه‌ص‍ خشک شدن وجود دارد .در مورد‮‭PTF‬ های ایجاد شده برای برآورد مستقیم پارامترهای دو مدل از ویژگی‌صهای خاک، تمام‮‭PTF‬ ها از نوع معادلات رگرسیونی غیرخطی چندگانه با توان حداکثر پنج) برای برخی از ویژگی‌صها (و با ‮‭۲R‬ هایی در محدوده‌صی ‮‭۶۶/۰‬ تا ‮‭۹۰/۰‬ بدست آمدند .به طور کلی‮‭PTF‬ های ایجاد شده برای برآورد پارامترهای ‮‭BC‬ بهتر از‮‭PTF‬ های ایجاد شده برای برآورد پارامترهای ‮‭VG‬ عمل کردند .با توجه به تکرار یا تعدد ویژگی‌صهای خاک ظاهر شده در‮‭PTF‬ ها و ترتیب اهمیت آن ها به صورت‮‭OM > C = Db > dg‬ ، به نظر می-رسد که ماده آلی، مقدار رس و جرم مخصوص ظاهری به عنوان سه ویژگی غالب در شکل‌صگیری شاخه خشک و خیس شدن تابع ‮‭(h)‬ و همچنین رفتار پس‌صماند نقش اساسی دارند

Text of Note

linear multiple regression type of equations with up to 5th power for some soil attributes with R2 ranged from 0.66 to 0.90 for the PTFs predicting rd and he , respectively. The PTFs developed to predict BC parameters performed generally better than VG parameters. The ranks of the soil attributes in terms of their contribution to or importance in the developed PTFs were as OM>Clay=Db>dg (geometric mean weight diameter) designating that organic matter, clay content and bulk density appear the three most dominant soil properties shaping both drying and wetting branch of the (h) function as well as the hysteresis behavior of the soils-linear regression equations with highly significant R2 as high as 0.99 implying that the BC and VG parameters may be predicted for the wetting branch of (h) curve from the corresponding parameters of the dry branch. Regarding the PTFs developed for predicting the parameters of the two examined models either BC or VG directly from the soil attributes, all the PTFs were non- possessed the greatest and s the smallest CV. Two distinct types of hysteresis behavior and magnitudes were observed depending on the soil texture class, Db and organic matter content. The magnitude of the hysteresis (the surface area between the drying and the wetting branches plotted at the same scale) in the soils with fine texture, high organic matter contents and low Db became as much as 5 times greater than those of soils with course to medium texture, low organic matter and high Db. The functional relationship between the corresponding parameters (say VG ) for the drying and wetting branch of a given soil (denoted as d and w) were described by non- he and VG-Corey (BC) and van Genuchten (VG) parameters (he, , , n, s, r) were calculated by fitting the two models to the experimental data separately for both drying and wetting branch. At the 2nd step each parameter for the wet branch, separately, was regressed against the corresponding parameter for the drying branch and the correlation coefficient was calculated. The purpose was to examine how accurate a parameter for wetting branch may be predicted from the corresponding parameter for the drying branch. At the third step each parameter of BC or VG model was regressed against the various soil attributes including clay, silt and sand percentage, bulk density, organic matter, electrical conductivity, geometric mean particle diameter by using of multivariable curvilinear regression and PTFs were developed to predict the two models parameters directly from the readily available soil attributes for both dry and wetting branch. For each parameter (say BC he or VG ) two PTFs one for drying and the other for wetting branch were constructed leading to totally 16 PTFs. Statistical criteria such as mean absolute error, modified index of agreement, relative root mean squares deviation, geometric mean error ratio and geometric standard deviation of error ratio were adopted for the accuracy assessment of the generated PTFs. Among the 13 measured soil attributes, EC and SAR showed the largest (about 250 ) and Dp the smallest (2.6 ) coefficient of variation (CV). Overall, in the examined soils, VG model better fitted to the data (mean R2 = 0.954 and 0.996, drying and wetting branch) than the BC model (R2= 0.948 and 0.937, drying and wetting branch). Considering the four parameters of each model, BC- west of Iran. The Brooks- In most recent studies the developed pedotransfer functions (PTFs) for determining soil water characteristic curve (h) have been oriented toward the predicting of the drying or desorption branch of (h) curve, and few studies have been accomplished in developing of PTFs describing the wetting or sorption branch, and in particular the nature of the relationship between the two branches. Several important natural phenomena such as irrigation, infiltration and solute transport in soils do occur under the conditions of soil getting wet. In such circumstance wetting branch of the (h) is needed. With this in mind, experimental data describing both wetting and drying branches were obtained by using, respectively, Shani field method and pressure plate apparatus in 24 diverse soils collected from Miyaneh district, north

طلوعی، رؤیا

نیشابوری، محمدرضا، استاد راهنما

رسول زاده، علی، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی