تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,103,688 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,209,878 |
کارآیی مدلهای نفوذ آب به خاک در کاربریهای مختلف زمین در حوزه آبخیز تهمچای | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
مقاله 17، دوره 51، شماره 5، مرداد 1399، صفحه 1281-1291 اصل مقاله (941.24 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2020.293712.668424 | ||
نویسندگان | ||
علی رضا واعظی* 1؛ یاسین صالحی2 | ||
11. استاد، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران | ||
22. دانشجوی دکتری، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران | ||
چکیده | ||
پیشبینی دقیق شدت نفوذ آب به خاک برای برنامهریزی حفاظت آب و خاک در حوزههای آبخیز اهمیت زیادی دارد. در این مطالعه کارآیی مدلهای نفوذ در کاربریهای کشت دیم، کشت آبی و مرتع (20 مکان در سه تکرار) در حوزه آبخیز تهم چای واقع در شمال غربی استان زنجان، ایران، بررسی شد. کارایی مدلهای نفوذ بر اساس دادههای اندازهگیری شده با استفاده از آمارههای ضریب تعیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب کارایی نش-ساتکلیف (NSE) ارزیابی شد. بر اساس نتایج، تغییرات آشکاری از نظر شدت نفوذ آب در کاربریهای مختلف زمین وجود دارد و بیشترین مقدار در کاربری دیم (6/16سانتیمتر بر ساعت) و کمترین آن در کاربری مرتع (4/5 سانتیمتر بر ساعت) است. از بین مدلهای مورد بررسی، مدل کوستیاکوف بیشترین ضریب تعیین (99/0=2R) و کمترین مقدار خطا ( cm h-105/0RMSE=) و بیشترین ضریب کارایی (99/0NSE=) را در کاربری مرتع نشان داد. در کاربری کشت دیم و کشت آبی مدل فلیپ با ضریب تعیین 99/0 و با میانگین مربعات خطایی از 14/0 تا 22/0 و همچنین ضریب کارایی نش-ساتکلیف 99/0 نسبت به دیگر مدلها کارایی بیشتری را داشت. با وجود آن که مدل گرین-امپت برازش نسبتاً خوبی به دیگر مدلها به دادههای اندازهگیری شده داشت (94/0=R2) اما شاخص خطای آن نسبتاً زیاد ( cm h1 32/2RMSE=) بود که نشان از کمترین کارآیی این مدل در بین مدلها است. خطای این مدل در مقادیر زیادتر شدت نفوذ که اغلب در لحظات اولیه فرآیند نفوذ رخ میدهد، بیشتر بود. بنابراین با توجه به همبستگی بالای مدلهای کوستیاکوف و فیلیپ با دادههای اندازهگیری شده در حوزه آبخیز تهمچای، این دو مدل برای پیشبینی شدت نفوذ در کاربریهای مختلف زمین پیشنهاد میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
توابع غیرخطی؛ شدت نفوذ؛ کاربری زمین؛ مناطق نیمهخشک؛ نفوذپذیری خاک | ||
مراجع | ||
Arab, A. I., Mudiare, O. J., Oyebode, M. A., and Idris, U. D. (2014). Performance evaluation of selected infiltration equations for irrigated (FADAMA) soils in Southern Kaduna Plain, Nigeria. Basic Research Journal of Soil and Environmental Science, 2(4), 1-18. Askari, M., Ahmad, FA, Mohd sayuti, AM., The, CBS, Suchartino, Yusop, H., and Wijaya, K. (2013). Field Evaluation of Infiltration Models under Oil Palm Plantation: Stemflow and Throughfall Areas. International Conference on Sustainable Rural Development “Sustainable Rural Development-Towards A Better World” Purwokerto, pp. 19-27. Bamutaze Y., Makooma T., Gilbert M., Vanacker V, Bagoora F, Magunda M, Obando J, and Wasige, J. E. (2010). Infiltration characteristics of volcanic sloping soils on Mt. Elgon, Eastern Uganda. Catena, 80(2), 122-130. Gee, G.W. and Bauder, J.W. (1986). Particle size analysis. In: Klute, (Ed.) Methods of Soil Analysis. (pp. 383-411). Part 1, 2nd ed. America Society of Agronomy, Madison, WI. Ghorbani Dashtaki, S. G., Homaee, M., Mahdian, M. H., & Kouchakzadeh, M. (2009). Site-dependence performance of infiltration models. Water Resources Management, 23(13), 2777-2790. Ghorbani Dashtaki, S. Homaee, M. and Mahdian, M.H. (2010). Effect of land use change on spatial variability of infiltration parameters. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 4, 193-205. (In Farsi) Green, W.H. and Ampt, G. (1911). Studies of Soil Physics, Part 1. The flow of air and water through soils. Journal of Agricultural Science, 4, 1-24. Haimanote, K.B. Yihun T.D. Tigist,Y.T. Tegenu, A.E. and Tammo, S.S. (2019). Evaluating infiltration models and pedotransfer functions: Implications for hydrologic modeling. Geoderma, 338, 159-169. Horton, R.E. (1940). An approach towards a physical interpretation of infiltration capacity. Soil Science Society of America Proceedings, 5, 399-417. Javadi, A. Mashal, M. and Ebrahimian, H. (2014). Evaluate the performance and sensitivity of the influence of the initial conditions and different boundaries in furrow irrigation. Journal of Water Research in Agriculture, 28(4), 787-798. (In Farsi) Jejurkar, C.L. and Rakurkar, M.P. (2012). Infiltration studies for varying land cover conditions. International Journal of Computational Engineering, 5(6), 72-76. Jones, J. B. (2001). Laboratory guide for conducting soil tests and plant analysis. (pp. 27-160). CRC Press, Boca Raton, FL. Karami, B. Golabi, M. and Dhumal, K.N. (2012). Determination coefficients of infiltration equations: case study of Shavoor plain in Khuzestan province. International Journal of Applied Eengineering Research, 7(1), 55-69. Kavian, A. Ahmadi Lemrask, R. Mahmoud Hbybnzhad Raoshan, M. and Jafarian Z. (2017). Investigation of spatial variations of soil permeability using experimental and geostatistical methods in the coastal plain of Behshahr-Glugah. Iranian Journal of Soil and Water Research. 48(1), 177-186. (In Farsi) Kavousi, S.M. Vafakhah, M. and Mahdian, M.H. (2011). Evaluation of different soil infiltration models in Kajour Watershed in order to sustainable management of water resources. The Second Regional Conference on Sustainable Development of Natural Resources in the Caspian Sea. pp. 1-15. (In Farsi) Kavousi, S.M. Vafakhah, M. and Mahdian, M.H. (2013). Evaluation of some equations of infiltration of water into soil in different land use, Kojoor catchments. Journal of Irrigation and Water Engineering, 4(13): 1-13. (In Farsi) Kemper, W.D. and Rosenau R.C. (1986). Aggregate stability and size distribution models. Geoderma, 123, 363-371. Klute, A. and Dirksen, C. (1986). Hydraulic Conductivity and Diffusivity: Laboratory Methods. In: Klute, (Ed) Methods of Soil Analysis. Part 1: Physical and Miner Alogical Methods, 2nd Edition, Agronomy Monograph No. 9, ASA, Madison, 687-734. Kostiakov, A.N. (1932). On the dynamics of the coefficient of water-percolation in soils and on the necessity for studying it from a dynamic point of view for purposes of amelioration. Transactions Congress International Society for Soil Science, 6th, Moscow, Part A: 17-21. Lean, E. O. (1982). Soil pH and lime requirement. Methods of soil analysis: Chemical and microbiological properties. (pp. 199-224). Part 2, 2nd ed., Agron. Monogr. No.9. In: A. L. Page (ed.), ASA and SSSA, Madison. Mishra SK, Kumar SR and Singh VP. (1999). Calibration of a general infiltration model. Hydrology Processes, 13, 1691–1718. Neyshabouri, M.R. A Fakhery-Fard, A. Farsadizade, D. Sadeghian, N. and Kheiry, J. (2009). Coefficients of Kostiakov, modified Kostiakov and Philip infiltration models on the basis of soil bulk density and initial water content. Journal of Water and Soil Science, 19(2), 57-69. (In Farsi). Nugroho, S. Suhardjono, S. Widandi, S. Erys, S. and Lali M.L. (2019). Evaluation of infiltration models for mineral soils with different land uses in the tropics. Journal of Water and Land Development, 37(4-6), 153-160. Omidvar, E. Kavian, A. and Solaimani, K. (2014). Identification of the Best Infiltration Model in Order to Investigation of Spatial Variability of Infiltration Parameters (Case Study: Darabkola River Basin). Environmental Erosion Researches, 13, 1-16. (In Farsi) Patil V.S., Chavan, S.M. and Pawar, D.P. (2018). Spatial distribution of soil under the influence of infiltration rate. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 7(2), 2024-2029 Philip, J.R. (1957). The theory of infiltration: The infiltration equation and its solution. Soil Science, 83(5), 345–357. Rahmati, M. Neyshabouri, M.R. Mohammadi Oskooei, M. Fakheri Fard, A. Ahmadi, A. and Mousavi, S.B. (2016). Evaluating and optimizing the parameters of soil infiltration models in Lighvan watershed (Northwest of Iran). Journal of Water and Soil Conservation, 22(6), 1-20. (In Farsi). Razzaghi, S., Khodaverdiloo, H., and Ghorbani Dashtaki, S. (2016). Effects of long-term wastewater irrigation on soil physical properties and performance of selected infiltration models in a semi-arid region. Hydrological Sciences Journal, 61(10), 1778-1790. Sadikhani, M.R. and Sohrabi, A. (2017). Effect of land use on the performance of selected soil water infiltration models. Journal of Soil Management and Sustainable Production, 7(1), 127-138. (In Farsi). Saikia, M.D. and Das, G. 2016. A review on modelling on infiltration in different areas with different types of soils. International Research Journal of Engineering and Technology, 3(11): 601-607. Shukla, M.K. Lal, R. Owens, L.B. and Unkefer, P. (2003). Land use and management impacts on structure and infiltration characteristics of soils in the north Appalachian region of Ohio. Soil Science, 168 (3), 167–177. Sihag, p. Tiwari, N.K. And Ranjan, S. (2017). Estimation and inter-comparison of infiltration models. Water Science, 31, 34-43. Smith, R.E. (1972). The infiltration envelope: results from a theoretical infiltrometer. Journal of Hydrology, 17, 1–21. Soil Survey Staff. 2014. Soil Survey Field and Laboratory Methods Manual. Soil Survey Investigations Report No. 51, Version 2.0. R. Burt and Soil Survey Staff (Ed.). U.S. Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service. Soleimani, L. Haghizadeh, A. and Zeinivand,H. (2016). The determination of the best models to estimate the infiltration in various land uses for optimum management of watersheds (Case Study: Kakasharaf Watershed, Lorestan Province). Journal of Watershed Management Research, 7(13), 33-41. (In Farsi). Talebi, A. Poormohammadi, S. and Rahimian, M.H. (2014). Determination of the most Appropriate Infiltration Equation in Arid and Semi- Arid Watersheds (Case Study: Manshad watershed, Yazd province). Journal of Water and Soil Science, 24(4), 101-114. (In Farsi). US Department of Agriculture, Natural Resources and Conservation Service. (1974). National Engineering. Handbook. Section 15. Border Irrigation. National Technical Information Service, Washington, DC, Chapter 4. Walkley A. and Black I.A. (1934). Estimation of soil organic carbon by the chromic acid titration method. Soil science, 37, 29-38. Western, A. W. Grayson R. B. Bloschl G. Willgoose G. R. and Mcmahon T. A. (1999). Observed spatial organization of soil moisture and its relation to terrain indices. Journal of Water Resource Research, 35(3), 797–810. Yongyong, Z. Pute, W. Xining, Z. and Ping, L. (2012). Evaluation and modeling of furrow infiltration for uncropped ridge–furrow tillage in Loess Plateau soils. Soil Research, 50, 360–370. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 495 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 362 |