برآورد هم‌زمان پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح در خاک به روش حل معکوس در مقیاس مزرعه

Authors

  • فریبرز عباسی,
  • فواد تاجیک,
Abstract:

Estimation of unsaturated soil hydraulic and solute transport properties by Inverse modeling has thus far been limited mostly to analyses of one-dimensional experiments in the laboratory, often assuming steady-state conditions. This is partly because of the high cost and difficulties in accurately measuring and collecting adequate field-scale data sets, and partly because of difficulties in describing spatial and temporal variability in the soil hydraulic properties. In this study we estimated soil hydraulic and solute transport parameters from several two-dimensional furrow irrigation experiments under transient conditions. Three blocked-end furrow irrigation experiments were carried out, each of the same duration but with different amounts of infiltrating water and solutes resulting from water depths of 6, 10, and 14 cm in the furrows. Two more experiments were carried out with the same amounts of applied water and solute, and hence for different durations, on furrows with water depths of 6 and 10 cm. The saturated hydraulic conductivity (Ks) and solute transport parameters in the physical equilibrium convection-dispersion (CDE) and physical nonequilibrium mobile/ immobile (MIM) transport models were inversely estimated using the Levenberg-Marquardt optimization algorithm in combination with the HYDRUS-2D numerical code. Estimated Ks-values ranged from 0.0389 to 0.0996 cm min-1, with a coefficient of variation of 48%. Estimated immobile water contents (θim) were more or less constant at a relatively low average value of 0.025 cm3 cm-3, whereas the first-order exchange coefficient (ω) varied between 0.10 and 19.52 min-1. The longitudinal dispersivity (DL) ranged from 2.6 to 32.8 cm, and the transverse dispersivity (DT) from 0.03 to 2.20 cm. DL showed some dependency on water level and irrigation/solute application time in the furrows, but no obvious effect was found on Ks and other transport parameters. Agreement between measured and predicted infiltration rates was satisfactory, whereas soil water contents were somewhat overestimated and solute concentrations underestimated. Differences between predicted solute distributions obtained with the CDE and MIM transport models were relatively small. This finding and the value of optimized parameters indicate that observed data were sufficiently well described using the simpler CDE model, and that immobile water did not play a major role in the transport process.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

برآورد هم زمان پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح در خاک به روش حل معکوس در مقیاس مزرعه

برآورد ویژگی های هیدرولیکی و پارامترهای انتقال املاح به روش حل معکوس، عمدتاً به تحلیل های یک بعدی در آزمایشگاه و با فرض شرایط ماندگار محدود شده است. علت این امر، هزینه زیاد و دشواری های اندازه گیری، جمع آوری و توصیف تغییرات زمانی و مکانی داده های مزرعه ای می باشد. در این مقاله، ویژگی های هیدرولیکی و پارامترهای انتقال املاح از آزمایش های مزرعه ای با آبیاری جویچه ای در شرایط دو بعدی و غیر ماندگار ...

full text

برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک به روش معکوس با استفاده از داده‌های نفوذ استوانه‌های دوگانه

در پژوهش حاضر از نرم­افزار HYDRUS-2D/3D برای برآورد پارامترهای هیدرولیکی مدل ون­گنوختن-معلم در سه بافت متفاوت خاک به روش معکوس، با استفاده از داده­های نفوذسنج استوانه­های دوگانه، استفاده شد. برای این منظور نه گزینه با تعداد متفاوت پارامترهای هیدرولیکی انتخاب­شده برای فرایند بهینه­سازی (5، 4 و 3 پارامتر)، در سه گروه مجزا تعریف شد. در گروه اول تنها از داده­های نفوذ تجمعی اندازه­گیری­شده به عنوان ...

full text

روش جدید برآورد پارامترهای هیدرولیکی با اندازه‌گیری رطوبت خاک در مزرعه

In this study, the values of moisture and soil temperature were estimated at different depths and times under unsteady conditions by solving the Richards’ equation in an explicit finite difference method provided in Visual Studio C#. For the estimation of soil hydraulic parameters, including av and nv (coefficients of van Genuchten’s equation) and Ks (saturated hydraulic conductivit...

full text

برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک با استفاده از سطح ویژه ی هوا- مایع در اطراف ذرات آن به روش معکوس

برای اندازه­گیری پارامترهای هیدرولیکی خاک، انجام روش های آزمایشگاهی و مزرعه ای علاوه بر وقت گیر بودن، نیاز به هزینه­های بسیاری دارند. امروزه استفاده از روش­های معکوس مورد استقبال بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش با استفاده از منحنی مشخصه محاسبه شده از معادله ون گنوختن و هم چنین تابع هدایت هیدرولیکی - رطوبت حاصله از روش سطح ویژه هوا- مایع در اطراف ذرات خاک، پارامترهای هیدرولیکی خ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 11  issue 1

pages  111- 123

publication date 2007-04

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023