ارزيابي عدم‌قطعيت پارامترهاي هيدروليكي مدل HYDRUS با استفاده از روش DREAM

دقت و كارايي مدل‌هاي تحليلي و عددي در توصيف جريان آب در خاك، در محيط‌هاي غيراشباع متأثر از عدم‌قطعيت داده‌هاي ورودي، ساختار مدل و پارامترهاي هيدروليكي مورد نياز مدل است. الگوريتم DREAM يكي از روش‌هاي تطبيقي نمونه‌برداري زنجيرة ماركف است كه به‌دليل جستجو در فضاي وسيع و حل مدل‌هاي پيچيده با تعداد زياد متغير، به‌عنوان يك روش مؤثر در كاربرد مدل‌هاي آب-خاك شناخته شده است. هدف اصلي اين پژوهش، مطالعة نقش روش مديريتي و شرايط محيطي حاكم در ميزان عدم‌قطعيت پارامترهاي هيدروليكي و ساختار مدل در برآورد جريان آب در خاك تحت روش آبياري سنترپيوت در يك مزرعه چهارساله يونجه است. از اين‌رو، مدل HYDRUS به الگوريتم DREAM ارتباط داده شد تا ميزان عدم‌قطعيت ساختار مدل و پارامترهاي هيدروليكي بر پايه داده‌هاي رطوبتي اندازه‌گيري‌شده با TDR بررسي شود. ارزيابي توزيع پسين پارامترها در امتداد يك پروفيل غيرهمگن خاك، نشان‌دهنده عدم‌قطعيت بالاي پارامتر هدايت هيدروليكي اشباع خاك نسبت به پارامترهاي alpha;، و n بود. روند تغييرات مقدار شاخص‌هايp-factor و d-factor براي لايه سطحي 83.6 و 0.13 و براي لاية زيرين 10 و 0.14 به‌ترتيب بيان‌گر افزايش عدم‌قطعيت پارامترها و ساختار مدل HYDRUS در برآورد جريان آب در خاك تحت روش آبياري سنترپيوت در امتداد پروفيل خاك است. هم‌چنين مقدار دو شاخص S و T براي لايه سطحي برابر با 0.3 و 0.76 و در لايه زيرين به‌ترتيب برابر با 0.88 و 1.4 حاصل شد كه نشان‌دهنده كاهش عملكرد مدل كه متأثر از عدم‌قطعيت ساختار مدل در برآورد رطوبت خاك تحت شرايط حاكم است. بنابراين، مي‌توان بيان نمود كه نتايج حاصل از چهار شاخص ارزيابي نشان‌دهنده اثر عدم‌قطعيت پارامترهاي هيدروليكي خاك و ساختار مدل در برآورد رطوبت خاك كه متأثر از روش آبياري، شرايط محيطي و مفاهيم رياضي فيزيكي به‌كار رفته در مدل HYDRUS است. هم‌چنين بيان‌گر اثر عدم‌قطعيت در كاهش كارايي مدل HYDRUS در امتداد پروفيل خاك است. بنابراين، مي‌توان ذكر نمود كه الگوريتم DREAM بر پايه زنجيره ماركف، يك روش كارآمد در مطالعه ميزان تأثيرگذاري روش‌هاي مديريتي و شرايط مختلف آزمايشگاهي در ارزيابي عدم‌قطعيت داده‌هاي ورودي مدل، پارامترهاي هيدروليكي خاك، ساختار مدل و ميزان تأثيرگذاري آن‌ها در عملكرد مدل‌هاي هيدروليكي است.