ارزیابی و توسعه توابع انتقالی برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در مقیاس زمین‌نما در زاگرس مرکزی

هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) خاک یکی از ویژگی­های ضروری برای مدیریت پروژه­های آبیاری، مدل­سازی حرکت آب و املاح و پیش­بینی توابع هدایت هیدرولیکی غیراشباع خاک می­باشد. اندازه­گیری Ks، به ویژه در مقیاس بزرگ در آزمایشگاه و مزرعه زمان­بر و پرهزینه است. از طرفی Ks تحت تأثیر عوامل مختلف دارای تغییرات مکانی و زمانی زیادی می­باشد. بنابراین پیش­بینی و مدل­سازی آن­ توسط توابع انتقالی خاک برای بسیاری از پژوهش­ها می­تواند مفید باشد. این پژوهش در بخشی از شهرستان­های کوهرنگ و فارسان واقع در استان چهارمحال و بختیاری با هدف ارزیابی کارایی برخی توابع انتقالی موجود در منابع و استخراج توابع انتقالی جدید (PTFs) برای برآورد Ks انجام گرفت. نمونه­های دست­نخورده به حجم cm3100 از خاک سطحی در 100 نقطه که توزیع مناسب و یکنواختی در منطقه و در کاربری‌های مختلف داشتند، برداشت شد. ضریب Ks به روش بار ثابت برای این نمونه­های دست­نخورده در آزمایشگاه اندازه­گیری شد. برخی ویژگی­های زودیافت خاک نیز اندازه­گیری شده و PTFs برای برآورد Ks به روش رگرسیون چندمتغیره گام به گام استخراج شد. هم­چنین مقادیر Ks اندازه­گیری­شده با برآورد PTFs موجود در منابع مقایسه شد. نتایج نشان داد که PTFs موجود در منابع قادر به برآورد مناسب Ks در منطقه نیستند. در بین توابع انتقالی بررسی‌شده موجود در منابع، مدل توانمند شبکه عصبی Rosetta (SSC+BD) بهترین بود. ناکارآمدترین PTFs برای برآورد Ks در خاک­های مورد بررسی مربوط به مدل­های رگرسیونی براکینز و همکاران (1984) بود. بـهر حـال PTFs استخـراج­شـده بـرای منطقـه بهتر از PTFs موجـود در منابــع توانسـت Ks را بـرآورد کنند (52%R2=،‌‌mmh-15/0RMSE =). یافته­ها نشان داد که لگاریتم Ks با چگالی ظاهری نسبی (تراکم نسبی)، چگالی ظاهری مؤثر، نسبت درصد رس به کربنات کلسیم (Clay/CaCO3)، نسبت درصد کربنات کلسیم به ماده آلی (CaCO3/OM) و لگاریتم برهم­کنش چگالی ظاهری و درصد رس (ln(BD×Clay)) هم­بستگی منفی دارد و با OM، لگاریتم نسبت OM/Clay، درصد شن خیلی ریز و تخلخل خاک هم­بستگی مثبت دارد. چون خاک­های مورد بررسی دارای ساختمان نسبتاً خوبی بودند و در استخراج PTFs ویژگی­های ساختمانی نقش بیش­تری داشتند، پیشنهاد می­شود در آینده برای پیش­بینی بهتر Ks خاک­ها در این منطقه برخی ویژگی­های ساختمانی دیگری مانند میانگین قطر خاک­دانه­ها به عنوان تخمین­گر مد نظر قرار گیرد.