اشتقاق توابع انتقالی برای تخمین پارامتر های معادلۀ نمایی دوگانۀ منحنی مشخصۀ آبِ خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق علوم خاک، دانشکدۀ فناوری کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی

2 استادیار گروه مهندسی آب دانشکدۀ فناوری کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

    منحنی مشخصۀ آبِ خاک، یکی از پارامترهای تعیین­کننده در مطالعۀ حرکت آب و املاح در خاک است. اندازه­گیری مستقیم منحنی مشخصۀ آبِ خاک زمان­بر و پرهزینه است و توابع انتقالی را می­توان به­عنوان یک روش برآورد غیرمستقیم منحنی مشخصۀ آبِ خاک از ویژگی­های زودیافت خاک به‌کار گرفت. دکستر و همکاران به‌تازگی معادلۀ نمایی دوگانۀ جدیدی را برای منحنی مشخصۀ آبِ خاک معرفی کرده‌اند که پارامترهای آن ماهیت فیزیکی مشخصی دارند. در این پژوهش، توابع انتقالی برای برآورد پارامترهای معادلۀ نمایی دوگانه با استفاده از ویژگی­های زودیافت خاک (درصد نسبی ذرات شن، سیلت و رس و مقدار جرم مخصوص ظاهری خاک) بسط داده شد. توابع انتقالی به‌وسیلۀ دو نرم­افزار SPSS و DATAFIT با به­کارگیری اطلاعات 27 نمونۀ خاک به‌دست آمد و همچنین اطلاعات نه نمونۀ خاک برای سنجش اعتبار توابع انتقالی ایجادشده به‌کار گرفته شد. مقایسۀ توابع انتقالی به‌دست‌آمده با استفاده از سه شاخص آماری میانگین خطای مطلق ()، ضریب کارایی اصلاح‌شده () و شاخص مطابقت اصلاح‌شده () نشان داد که این توابع انتقالی از دقت پذیرفتنی برخوردارند. در مجموع نرم­افزار DATAFIT با میانگین مقادیر شاخص­های آماری، و به‌ترتیب برابر با 020/0، 878/0 و 744/0 نسبت به نرم­افزار SPSS با میانگین مقادیر ، و به‌ترتیب،  025/0، 852/0 و 684/0 از دقت بیشتری برخودار است، ولی تفاوت معنا­داری بین مقادیر شاخص­های آماری مربوط به آنها مشاهده نشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Derivation of pedotransfer function to estimate parameters of double-exponential equation for soil water retention curve

نویسندگان [English]

  • Majid Homapoor Ghoorabjiri 1
  • Ali Rasoulzadeh 2
1 Former M.S. Student of Soil science Department, College of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
2 Assistance Professor of Water Engineering Department, College of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده [English]

Soil water retention curve is one of the crucial input parameters in any modeling study on water flow and solute transport in soils. Direct measurement of soil water retention curve is time-consuming and costly. Alternatively, pedotransfer functions (PTFs) may be used to indirectly estimate the soil water retention curve from easily measured soil properties. Many equations for the soil water retention curve are presented by researchers. Recently, Dexter et al. introduced a new double-exponential equation for soil water retention curve that its parameters have distinct physical meaning. The objective of this study was derivation of PTFs to estimate parameters of double-exponential equation from easily obtainable soil properties. This objective was carried out using data of 27 soil samples including particle size distribution (sand, silt and clay), bulk density, and soil water retention curve. PTFs were derived by two softwares SPSS and DATAFIT using data of 27 soil samples. Nine data of 9 soil samples were used to evaluate derived PTFs. The results showed that soil water retention curves estimated using derived PTFs agreed well with measured soil water retention curves. In addition, DATAFIT with the mean absolute error (), modified coefficient efficiency (), and modified index of agreement () 0.020, 0.878, and 0.744, respectively, with respect to SPSS with , ,  0.025, 0.852, and 0.684, respectively, had better accuracy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • dexter equation
  • double-exponential equation
  • easily obtainable soil properties
  • Pedotransfer functions
  • Soil Water Retention Curve