بررسی اثر بهینه سازی پارامترهای هیدرولیکی خاک با روشهای حل معکوس و پارامتریک در افزایش دقت شبیه سازی حرکت آب در خاک با مدل H

Abstract

ایران در کمربند خشک و نیمه‌خشک زمین قرار گرفته است و از سوی دیگر به دلیل خشکسالی، تغییر اقلیم و سوء‌مدیریت با کاهش منابع آب شیرین مواجه می‌باشد. بنابراین لزوم افزایش بهره­وری در مصرف آب امری کاملاً بدیهی و ضروری است. از روش‌های مدیریتی در راستای افزایش بهره‌وری از منابع آب می‌توان به روش‌های نوین آبیاری اشاره نمود. مدیریت و کاربرد این روش‌های نوین آبیاری نیز مستلزم مطالعه روند تغییرات رطوبت خاک و میزان قابل دسترسی آن برای گیاه می‌باشد. در این مطالعه با هدف ارزیابی عملکرد مدل هیدرولوژیکی HYDRUS-1D در روش آبیاری سنترپیوت در مزرعه یونجه چهار ساله، به ارزیابی برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک با استفاده از روش حل معکوس نسبت به روش توابع پارامتریک در دو عمق متفاوت پرداخته شد. از این‌رو، در این تحقیق برای تعیین مقدار هر یک از پارامترهای هیدرولیکی خاک، از الگوریتم بهینه‌ساز مجموعه ذرات (PSO) به‌عنوان روش حل معکوس و سه تابع پارامتریکی، Rosetta، قربانی و همایی و سپاس‌خواه و بندر استفاده شد. در ابتدا از بین سه تابع پارامتریک بهترین تابع انتخاب و در ادامه میزان کارایی روش حل معکوس نسبت به روش پارامتریک در فرآیند شبیه‌سازی جریان غیراشباع آب تحت مدل HYDRUS HYDRUSمورد ارزیاب\ی قرار گرفت. نتایج بیانگر توانایی و کارایی قابل قبول الگوریتم PSO در برآورد منحنی رطوبتی خاک و پارامترهای هیدرولیکی آن بوده است. هم‌چنین با ارزیابی شاخص‌های آماری، نشان داده شد که طی لینک‌نمودن مدل HYDRUS HYDRUSبا الگوریتم PSO، این مدل بهتر توانسته است روند تغییرات رطوبت خاک را برآورد نماید. بهترین عملکرد مدل در لایه سطحی با ضرایب 0.89= E، 0.94=d و 0.98=R2 حاصل شد