مقايسه‌اي بين مدل‌هاي تجربي و فركتالي در برازش به داده‌هاي اندازه‌گيري شده منحني مشخصه رطوبتي خاك

منحني مشخصه رطوبتي خاك (SMCC) يكي از مهم‌ترين ويژگي هاي هيدروليكي خاك در مدل سازي جريان آب و املاح در ناحيه غير اشباع بوده كه اندازه گيري مستقيم آن دشوار، زمان بر و پرهزينه است. بنابراين هدف از اين پژوهش، ارزيابي عملكرد برخي از مدل هاي فركتالي تخمين SMCC همچون Tyler and Wheatcraft (1990)، Rieu and Sposito (1991)، Perfect (1999) وBird et al. (2000) و مقايسه آن با برخي از مدل هاي تجربي همچون Brooks and Corey (1964)، Campbell (1974) و van Genuchten (1980) مي باشد. بدين منظور، 54 نمونه خاك از اراضي زراعي واقع در دشت قروهدهگلان به صورت تصادفي جمع‌آوري ‌شده و برخي از ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي آن ها در آزمايشگاه تعيين گرديد. سپس اين مدل هاي فركتالي و تجربي تخمين SMCC، به روش حداقل مربعات خطا و با استفاده از جعبه ابزار Solver در نرم افزار EXCEL، بر داده هاي اندازه گيري شده پتانسيل ماتريك و رطوبت حجمي برازش داده شدند. براي ارزيابي كارايي اين مدل ها از آماره هاي ضريب تبيين (R2)، جذر ميانگين مربعات خطا (RMSE) و معيار آكائيك (AIC) استفاده شد. نتايج نشان داد همه ي مدل هاي مورد مطالعه در تخمين SMCC داراي عملكردي مطلوب مي باشند (داراي R2 ي بين 0.75 تا 0.99). با توجه به مقادير R2 بيشتر و RMSE و آماره AIC كمتر، به ترتيب مدل هاي Bird et al. (2000) و  van Genuchten (1980) به عنوان مناسب ترين مدل ها در تخمين منحني مشخصه رطوبتي خاك هاي منطقه مورد مطالعه پيشنهاد شدند. نتايج همچنين نشان داد مدل Rieu and Sposito (1991) در برآورد SMCC داراي ضعيف ترين عملكرد مي باشد. هر چند بايد در نظر داشت كه ميانگين R2 و RMSE آن نيز به ترتيب بيشتر از 0.75 و كمتر از cm3/cm3 0.071 است.