ارزيابي و تعيين ضرايب مدل‌هاي نفوذ آب به خاك در دشت اشترينان

Evaluation and determination of infiltration models parameters in Oshtorinan plain

استفاده از روابط نفوذ براي مدل‌سازي جريان‌هاي سطحي و زيرسطحي و همچنين طراحي و ارزيابي سيستم‌هاي آبياري سطحي ضروري است. به علت وابستگي ضرايب اين روابط به نوع خاك و شرايط سطحي، انجام آزمايش‌هاي مزرعه‌اي براي تعيين اين ضرايب امري اجتناب‌ناپذير است. مدل‌هاي نفوذ متعددي براي اين منظور ارايه شده است كه شامل روابط پايه‌اي، فيزيكي و تجربي مي‌باشند. براي انتخاب هر يك از اين مدل‌ها براي اراضي و مزارع مختلف نياز به آزمايش‌هاي تجربي و مقايسه آن با هر يك از روابط نفوذ است. در اين تحقيق براي تخمين پارامترهاي مدل‌هاي نفوذ و تعيين مدل مناسب براي پيش‌بيني مقادير نفوذ تجمعي در دشت اشترينان واقع در استان لرستان، با توجه به اينكه بافت خاك سطحي منطقه به طوركلي رسي است، آزمايش‌هاي نفوذپذيري به روش استونه‌هاي دوگانه در سه نقطه با بافت رسي انجام گرديد و ضرايب چهار مدل (كوستياكوف، سازمان حفاظت خاك آمريكا (SCS)، فيليپ و كوستياكوف - لوييس) تعيين شد. ارزيابي مدل‌ها بوسيله‌ي خطاي نسبي نشان داد كه مدل كوستياكوف با متوسط خطاي نسبي 8 درصد، مناسبترين مدل براي برآورد ميزان نفوذ تجمعي در اين اراضي مي‌باشد.

Using infiltration models for modeling surface and subsurface flow as well as designing and evaluation of irrigation systems is necessary. Since the parameters used in these equations are highly dependent on the soil types and surface conditions, field tests is a necessary tool for determination of these parameters. Several infiltration models have been proposed for this purpose that are mostly empirical, semi-empirical or theoretical in nature. In order to select an appropriate model for various field conditions, field tests are required. In this study, several empirical infiltration models were compared with one another and with the Philip exact infiltration equation which was obtained by simplifying the numerical solution of general flow equation in porous media. Required data for selecting appropriate model were taken from Oshtorinan plain, Lorestan, Iran to predict cumulative infiltration values. In this area surface soils are dominantly clay. Infiltration tests were conducted in three locations with clay texture, using double rings infiltrometers. Parameters of four infiltration models (Kostiakov,SCS, Philip, Kostiakov-Lowis) were determined. Model evaluation was performed by comparing relative error. The results of this analysis indicated that the Kostiakov model with a mean relative error of 0.8 was the most appropriate model for estimating cumulative infiltration in the studied area.