تعيين پارامترهاي جريان، انتقال مواد محلول و حرارت با انجام آزمايشات نفوذ در خاك هاي سيلتي و ماسه اي

مدل سازي فرايند جريان آب، انتقال حرارت و انتقال آلودگي در خاك، نياز به پارامترهاي هيدروديناميكي ، هدايت حرارتي و ضريب پراكندگي در خاك دارد. هدف از اين مطالعه ارزيابي پارامترهاي مشخصه اين خواص از يك آزمايش گذار جريان و انتقال ماده محلول و حرارت است. در طي دو آزمايش نفوذ، يكي به مدت 24 ساعت در ستون خاك ماسه و ديگري به مدت 36 ساعت در ستون خاك سيلت ثبت داده صورت گرفت. براي پايش دماي خاك در اعماق 4، 8 و 12 سانتيمتر در هر ستون سنسورهاي حرارتي نصب گرديد و دماي آب نفوذ داده شده در 40 درجه سانتيگراد تنظيم و نفوذ پايدار از يك منبع توسط پمپ پريستالتيك تحت نظارت قرار گرفت. محلول يك مولار KCl در حالت پايدار، روي ستون هاي مجزا از خاكهاي ماسه و سيلت تزريق و در طي آزمايش نمونه برداري آب و اندازه گيري درجه حرارت در اعماق 4 و 8 و 12 سانتيمتري ثبت گرديد. پارامترهاي هيدروليكي خاك (پارامترهاي شكل در معادله ون گنوختن α و n)، پارامتر انتقال (ضريب پراكندگي طولي) و پارامترهاي هدايت حرارتي خاك (ضرايب b1، b2 و b3 در تابع هدايت حرارتي خاك چانگ و هورتون) با استفاده از مدل سازي معكوس با مدل HYDRUS-1D تخمين زده شد. منحني هاي رخنه برداشت شده و منحني هاي حرارت اندازه گيري شده دستيابي به اين پارامترها را با استفاده از نرم افزار HYDRUS-1D موفقيت آميز نشان مي دهد. اعتبار سنجي نتايج با مقايسه داده هاي غلظت KCl و حرارت اندازه گيري شده و شبيه سازي شده توسط مدل با محاسبه ريشه ميانگين مربع خطا RMSE و ضريب R2 انجام گرديد. ن از نتايج ارزشمند اين تحقيق به كار گيري ارزانترين ردياب يعني دما همزمان با داده هاي غلظت در به دست آوردن جوابهاي يكتا از تخمين توابع هيدروليكي خاكهاي ماسه اي و سيلتي به روش حل معكوس است.