ارزيابي چند رابطه نفوذ آب به خاك با كاربرد آب هاي شور و سديمي

نفوذ و مدلسازي فرايند نفوذ يكي از پارامترهاي مهم در طراحي و اجراي پروژه هاي آبياري، زهكشي، مديريت منابع آب، حفاظت خاك، مطالعات هيدرولوژي و تغذيه مصنوعي است كه تحت تاثير ويژگي هاي خاك و آب نفوذيافته به خاك از جمله ميزان شوري و سديم قرار مي-گيرد. هدف از اين تحقيق بررسي ميزان نفوذ پذيري وارزيابي مدل هاي نفوذ كوستياكف-لوييز، كوستياكف، هورتون، سازمان حفاظت خاك آمريكا و فيليپ در شرايط نفوذ آب با شوري 5/0، 3، 6 و 12 دسي زيمنس بر متر و نسبت جذب سديم 5/0، 10، 20 و 30 بود. ميزان نفوذ عمودي آب به خاك با روش استوانه هاي مضاعف و با 5 تكرار در دو خاك آهكي سري دانشكده با بافت لوم رسي و سري كوي اساتيد با بافت لوم شني از ايستگاه تحقيقات دانشكده كشاورزي دانشگاه شيراز واقع در منطقه باجگاه اندازه گيري و مدل ها به آنها برازش داده شد. با محاسبه معيارهاي آماري ضريب تبيين، درصد كارايي مدل و ريشه ميانگين مربعات خطاي نرمال شده كارايي مدل ها براي كيفيت هاي آب مورد استفاده، ارزيابي و رتبه بندي انجام شد. مدلي كه داراي بهترين رتبه بود به عنوان بهترين و پايدارترين مدل شناخته شد. به طور كلي مدل كوستياكف-لوييز با ميانگين ضريب تبيين، ريشه ميانگين مربعات خطاي نرمال شده و درصد كارايي به ترتيب 997/0، 205/0 و 81/99 و مدل حفاظت خاك آمريكا با مقادير 992/0، 249/0 و 76/98 براي آماره هاي ذكر شده به ترتيب مناسبترين و نامناسبترين مدل در هر دو خاك مورد مطالعه و تيمارهاي كيفيت آب مورد استفاده شناخته شدند. بنابراين در مناطق خشك و نيمه خشك كه به طور عمده از آب هاي با كيفيت نامطلوب استفاده مي شود مي توان با اطمينان قابل قبولي از مدل كوستياكف-لوييز براي مدلسازي فرايند نفوذ آب به خاك استفاده نمود.

Infiltration and its modeling are important in design and implementation of irrigation projects, drainage, water-resources management, soil-conservation, hydrological studies, and artificial-recharge of groundwater and are influenced by different characteristics of soil and infiltrated water including the amount of salinity and sodium. The aim of this study was to evaluate the infiltration models of Kostiakov-Lewis, Kostiakov, Horton, SCS, and Philip using water salinity levels of 0.5, 3, 6, and 12 dS m-1 and SAR of 0.5, 10, 20, and 30. Infiltration was measured using double rings method with 5 replications on two calcareous soil-series of Daneshkadeh and Kooye-Asatid from Agricultural Research Station of Agricultural-College, Shiraz-University located in Bajgah region and the models were fitted to them. Calculating coefficient of determination (R2), efficiency percentage (EP) of model, and normalized root mean square error (NRMSE), the performance of each applied model was evaluated and ranking of models were performed. The model that ranked the highest was considered as the best and the most stable model. The Kostiakov-Lewis model with R2, NRMSE and EP of 0.997, 0.205 and 99.81 and SCS model with the aforementioned statistics of 0.992, 0.249 and 98.76, respectively, were the most and the least suitable models in both of the studied soils and in almost all of the applied water quality treatments. Therefore, the Kostiakov-Lewis model can be used for modeling water infiltration into soil with an acceptable confidence in arid and semiarid regions, where waters with poor quality are often used.