پهنه بندي هدايت هيدروليكي اشباع لايه سطحي خاك با بافت لوم و لوم شني دشت سيستان

Mapping Saturated Hydraulic Conductivity of Surface Layer in Loam and Sandy Loam Soils of Sisitan Plain

هدايت هيدروليكي اشباع خاك (Ks) يكي از پارامترهاي اساسي در مطالعات حركت آب و املاح در خاك و طراحي پروژوه­هاي آبياري و زهكشي است. بنابراين، شناخت الگوي توزيع مكاني آن از اهميت فراواني برخوردار مي­باشد. هدف از پژوهش حاضر پيش­بيني الگوي پراكنش مكاني Ks در مزرعه تحقيقاتي سد سيستان با استفاده از روش­هاي ميان­يابي بوده است . براي اين منظور تعداد 113 آزمايش نفوذ تك حلقه ­اي بيركن در خاك­ هاي مزرعه با فواصل حدود 80 متر انجام گرديد. ضريب Ks با استفاده از الگوريتم­ هاي محاسباتي بيركن شامل BESTslope، BESTintercept و BESTsteady به­دست آمد. متوسط خطاي نسبي برازش براي الگوريتم­ هاي BESTslope و BESTintercept به ­ترتيب 5/19% و 9/35 درصد بوده كه رضايت بخش است. براي مقايسه دقت تخمين از پارامترهاي ضريب تعيين وزني (ωr2) و خطاي استاندارد (SE) استفاده شد. براساس نتايج به­دست آمده، هدايت هيدروليكي اشباع از همبستگي مكاني متوسط با ساختار غالب نمايي برخوردار بود. همچنين نتايج نشان داد كه در بافت لوم و لوم شني كه بافت غالب منطقه مورد مطالعه است و براي هر سه الگوريتم محاسباتي بيركن، روش لوگ كريجينگ با اختلاف نه چندان زياد نسبت به ساير روش­ هاي ميان­يابي، بيشترين مقدار ωr2 و كمترين مقدار SE و در واقع بيشترين دقت تخمين را داشت. از طرفي دقت تخمين در الگوريتم BESTsteadyكه ساده ­ترين فرآيند محاسباتي را در مقايسه با دو الگوريتم ديگر دارد، بيشتر بود. بنابراين طبق نتايج به ­دست آمده، روش لوگ كريجينگ نمايي به­ عنوان بهترين روش ميان­يابي براي تعيين الگوي پراكنش مكاني هدايت هيدروليكي اشباع خاك براساس مقادير Ks به­ دست آمده از الگوريتم ساده و كاربردي BESTsteady در خاك هاي لوم و لوم شني پيشنهاد مي­ شود.

Soil saturated hydraulic conductivity (Ks) is one of the main parameters in water and solute transport studies in soil and irrigation and drainage projects designs. So, knowledge about the Ks spatial distribution pattern has great importance. The aim of present study was to predict spatial distribution pattern of Ks in the experimental field of Sistan Dam, Zabol University, using different interpolation methods. For this purpose, a set of 113 single ring Beerkan infiltration experiments were carried out over the study area in a grid of average distance about 80 m. The Ks was obtained through Beerkan calculating algorithms, BESTslope, BESTintercept and BESTsteady. The relative fitting errors were 5.19% and 9.39% for BESTslope and BESTintercept algorithms, respectively, that are satisfactory. The interpolation methods were compared using evaluation criteria such as the weighted determination coefficient (ωr2) and standard error (SE). Based on the results, the spatial correlation of Ks was moderate and it had the exponential structure. The results showed that Log Kriging (LOK) achieved the highest ωr2 and lowest SE values for estimating Ks over the study area with a dominant soil textures of loam and sandy loam. However, the difference between LOK and the other interpolation approaches was not significant. Moreover, among the interpolation methods, BESTsteady algorithm, which had the simplest calculating procedure, had the highest precision in estimation. So, according to the results, LOK with an exponential semivarigram model is suggested as the best interpolation method for predicting the spatial distribution of Ks, based on values obtained from the simple and applicable algorithm, i.e. BESTsteady, in loam and sandy loam soils.