تاثير گروه‌هاي بافتي مختلف بر قابليت برازش مدل‌هاي متفاوت منحني توزيع اندازه ذرات خاك

The Effect of Textural Groups on the Fitting Capability of Soil Particle Size Distribution Curve Models

گام مهم در استفاده از توزيع اندازه ذرات (PSD)6 خاك براي پيش‌بيني منحني مشخصه رطوبتي خاك تعيين يك منحني پيوسته صحيح براي آن است. مدل‌هاي بسياري براي توصيف منحني PSD و برازش بر داده‌هاي تجربي آن ارايه شده است، اما به ندرت توانايي برازش تعداد زيادي از آن‌ها در خاك‌هاي مختلف و گروه‌هاي بافتي متفاوت مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته است. هدف از اين پژوهش، بررسي قابليت برازش 15 مدل PSD بر داده هاي تجربي و انتخاب بهترين مدل از بين آن‌ها براي كل نمونه هاي خاك و براي هر كدام از گروه هاي بافتي مي باشد. در اين پژوهش 160 نمونه خاك رويين و زيرين از استان‌هاي گيلان، همدان و كرمانشاه برداشت و بعد از تعيين PSD و بافت خاك، به گروه هاي بافتي خاك هاي شني، لومي و رسي تفكيك شدند. پانزده مدل PSD بر داده هاي تجربي همه نمونه‌ها برازش شد. دقيق‌ترين مدل يك بار براي كل داده‌ها و يك بار براي هر گروه به تفكيك بر اساس معيارهاي ارزيابي خطا انتخاب شدند. نتايج نشان داد كه مدل ويبول در كل نمونه خاك‌هاي بررسي شده و همچنين در گروه هاي بافتي لومي و رسي، بالاترين دقت برازش را داشت. بعد از مدل ويبول، مدل هاي روسين راملر، ون گنوختن و فردلاند قرار گرفتند، اما تفاوت معني داري در سطح 5 درصد با هم نداشتند. در گروه درشت بافت مدل S شكل7، برازش بهتري نسبت به ساير مدل ها داشت. با توجه به نتايج به دست آمده، مشخص مي‌گردد كه در گروه‌هاي بافتي مختلف، دقت برازش مدل‌هاي متفاوت با هم فرق داشتند.

The important step in using the soil particle size distribution (PSD) to predict soil moisture characteristic curve is the determination of accurate and continuous curve for PSD. Many models have been introduced to describe PSD curve and fitting to the experimental data, but their fitting capability in different textural groups have been rarely investigated. The aim of this study was to evaluate the ability of 15 models to fit the experimental data and determine the best model among them for the PSD of all soil samples and for each soil textural groups. In this study, 160 soil samples were collected from subsoil and top soils of Guilan, Hamedan and Kermanshah provinces, and after determining the PSD and soil texture, they were partitioned into three soil textural groups of sandy, loamy and clayey. Fifteen PSD models were fitted to the experimental data of all soil samples. The most accurate model was determined for the total data and for each of three groups based on error criteria. Results showed that the Weibull model was the most accurate model for all soil samples as well as for the clayey and loamy groups. After the Weibull model, the models of Rosin Rammler, Fredlund and van Genuchten were the most accurate ones; however, their differences were not significant at 5% level. The S-Curve model showed the better fit than the other models for the coarse texture group. The results indicated that the different models have higher accuracy in different textural groups.