مقياس سازي و بررسي تغييرات مكاني ويژگي‌هاي نفوذ آب به خاك در مقياس حوضه آبريز مرغملك شهركرد

Scaling and Spatial Analysis of Infiltration in Marghmalek Watershed in Shahrekord

نفوذ آب به خاك يكي از مهم‌ترين پارامترها در آبياري و كشاورزي است. يكي از اطلاعات اساسي مورد نياز براي طراحي يك سيستم آبياري كارآمد، آگاهي از مشخصات نفوذ آب به خاك است. تعيين تغييرپذيري مكاني فرايند نفوذ در خاك علي رغم دشواري زياد، يكي از مهم‌ترين پيش نيازهاي نيل به كشاورزي دقيق است. هدف از پژوهش حاضر تحليل تغييرات مكاني و ويژگي‌هاي نفوذ در حوضه آبريز شهركرد مي باشد. براي مقياس سازي منحني نفوذ از داده هاي 111 حلقه ي مضاعف با بار ثابت در حوضه مورد مطالعه استفاده شد. داده ها با چهار مدل نظري، گرين-آمپ، كوستياكوف، كوستياكوف-لوييس و فيليپ، برازش داده شدتد. بر اساس ضريب همبستگي پيرسون (R) و معيار دقت مدل (MAE)، مدل فيليپ بهترين برازش را دارا بود. فراسنج هاي مدل فيليپ (عامل انتقال و ضريب جذب) نشان دهنده تغييرات مختلفي در منطقه بودند. عامل مقياس براي ضريب انتقال ( ) و ضريب جذب ( ) محاسبه شدند و پس از آن داده هاي نفوذ مشاهده شده مقياس (Scale) شدند. همچنين بررسي نشان داد كه خطاي مدل نيم تغييرنماي داده هاي اندازه گيري شده با اثر قطعه اي 0001/0 و دامنه تاثير 793/0 كيلومتر برابر 073/0 درصد مي باشد كه نشان دهنده وجود همبستگي مكاني در منطقه است. مقادير ضريب همبستگي پيرسون و انحراف مدل بين نفوذ واقعي و نفوذ از مقياس خارج شده (de-Scale) بر اساس ، به ترتيب 944/0 و 426/0 بدست آمد.

Infiltration is one of the most important parameters in irrigation and agriculture. Knowledge of soil infiltrability is needed for designing an efficient irrigation system. However, determination of soil infiltration variability, though it is a difficult task, is a prerequisite for any precision agriculture setup. In this study, spatial variability of infiltration at the regional scale (Shahrekord watershed) is investigated. A total of 111 infiltration curves, obtained by double ring method with constant water head, were used to scale the infiltration. Four theoretical models, namely, Green- Ampt, Kostiakov, Kostiakov-Lewis, and Philip’s were fitted to the data. Philip model was the best, based on Pearson correlation and MAE statistics. Transfer factor (A) and sorptivity (S) were spatially distributed in the watershed and were scaled by two different scaling factors of and , respectively. Afterwards, all 111 infiltration curves were scaled. Nugget effect and range of was 0.0001 and 0.793 km, which implies a high spatial correlation structure. Therefore, scaling by was superior to scaling by . Pearson correlation of 0.944 and an error of 0.426 between the measured and de-scaled data were determined.