مسعود داوری

منحنی مشخصه رطوبتی خاک یکی از مهم ترین ویژگی های هیدرولیکی در مدل سازی انتقال آب و املاح در ناحیه غیر اشباع خاک است. از آنجا که اندازه گیری مستقیم منحنی مشخصه رطوبتی خاک، دشوار، زمان بر و پرهزینه بوده، روش هایی غیرمستقیم همچون توابع انتقالی و مدل های تجربی برای تعیین آن پیشنهاد شده است. در این پژوهش برای برآورد منحنی رطوبتی خاک از مدل های فرکتالی منحنی مشخصه رطوبتی بهره گرفته شده است. بنابراین، هدف از این پژوهش ارزیابی عملکرد برخی مدل های فرکتالی منحنی رطوبتی خاک همچون ریو و اسپوزیتو (1991)، تایلر و ویت کرافت (1990)، پرفکت (1999)، بیرد و همکاران (2000) و زو (2004) و مقایسه آن با مدل های تجربی بروکس و کوری (1964)، کمپل (1974) و ون گنوختن (1980) است. بدین منظور 52 نمونه خاک از اراضی کشاورزی دشت های قروه - دهگلان جمع آوری شده و کلاس بافتی آن ها شامل رس، لوم، لوم رسی، رس سیلتی، لوم رس سیلتی، لوم سیلتی و لوم شنی تعیین گردید. سپس معادله ی مختلف فرکتالی و تجربی نگه داشت آب در خاک بر داده های پتانسیل ماتریک و رطوبت حجمی هر نمونه خاک برازش داده شدند. برای ارزیابی کارایی معادله ها در تخمین رطوبت های حجمی از چهار آماره ی ضریب تبیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، شاخص کارایی نش-ساتکلیف (E) و آماره آکائیک (AIC) استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که همه ی مدل های مورد مطالعه در برآورد منحنی نگه داشت آب در خاک دارای عملکردی مطلوب می-باشند. به طوری که مقادیر میانه ضریب تبیین (R2) آنها برای کلاس های بافتی مختلف بین 75/0 تا نزدیک به 00/1 متغیر می باشد. با توجه به نتایج، مدل های ون گنوختن (1980) و بیرد و همکاران (2000) بر اساس ضرایب تبیین و شاخص های نش-ساتکلیف بیشتر و جذر میانگین مربعات خطای نرمال شده و آماره آکائیک کمتر به عنوان مناسب ترین مدل ها در برآورد منحنی رطوبتی خاک گزینش شدند. نتایج همچنین نشان داد مدل های ریو و اسپوزیتو (1991) و زو (2004) در برآورد منحنی رطوبتی خاک دارای ضعیف ترین عملکرد می باشند. هر چند باید در نظر داشت که میانگین R2 آن ها بیشتر از 75/0 و میانگین NRMSE آن ها نیز کمتر از 22 درصد می باشد. در مجموع با توجه به نتایج این پژوهش، دو معادله ی ون گنوختن (1980) و بیرد و همکاران (2000) برای پیش بینی منحنی رطوبتی خاک کلاس های بافتی رس، لوم، لوم رسی،