ارزیابی روش‏های اندازه‏گیری نفوذ در سیستم‏‏های آبیاری بارانی و ارائه توابع انتقالی آن

با توجه به اهمیت روز افزون آب در بخش کشاورزی، سرمایه‎گذاری‎های کلانی در راستای گسترش سیستم های آبیاری تحت فشار، به ویژه آبیاری بارانی انجام شده است. از طرفی دقت در طراحی سیستم های آبیاری بارانی عامل مهمی در کاهش رواناب است. به منظور طراحی صحیح و جلوگیری از رواناب سطحی شناخت پارامتر شدت نفوذ آب به عنوان مهم‏ترین پارامتر در طراحی سیستم‏های آبیاری ضرورت دارد. این پژوهش با هدف مقایسه سه روش میدانی اندازه‏گیری شدت نفوذ آب به خاک، شامل روش‏های استوانه مضاعف، نفوذسنج مکشی و زمان ماندابی و توسعه توابع انتقالی خاک برای تخمین بهتر سرعت نفوذ آب اجرا شد. معادله‏های نفوذ گرین- آمپت، فیلیپ، کوستیاکوف، کوستیاکوف اصلاح شده، هورتون و سازمان حفاظت خاک آمریکا مورد ارزیابی قرار گرفتند. در پنج سایت، چهار شاخص بافت خاک، رطوبت اولیه، چگالی ظاهری و درصد مواد آلی، در سه تکرار تعیین ‏گردید. نتایج نشان داد که ‎شدت‎ نفوذ‎ ‎با درصد‎ ‎ماده‎ ‎آلی، ‏جرم‎ مخصوص ظاهری، درصد رطوبت ‏اولیه،‎ ‎درصد‎ ‎رس‎ ‎و‎ ‎سیلت‎ ‎هم‎بستگی‎ ‎معنی‎داری‎ ‎دارد. توابع انتقالی استخراج شده دقت بالایی در برآورد شدت نفوذ آب به خاک داشتند. هم‏چنین مشاهده شد که مقادیر شدت نفوذ ‏اندازه‎گیری شده در روش استوانه مضاعف، به طور متوسط 2 تا 3 برابر شدت نفوذ در روش ‏زمان ‏ماندابی و 4 تا ‏‏5 برابر شدت نفوذ در روش نفوذسنج مکشی در بافت شن لومی و لوم رسی شنی بود.‏ مقادیر نفوذ نهایی روش نفوذسنج مکشی به ترتیب در مکش‏های 2، 5 و 10 سانتی‏متر حدودا 4، 3 و 2 ‏برابر سرعت نفوذ نهایی روش زمان ماندابی به دست آمد. هم‏چنین مقادیر نفوذ نهایی روش ‏استوانه مضاعف 5 برابر شدت نفوذ نهایی روش زمان ماندابی بود.‏ مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع محاسبه شده با استفاده از روش نفوذسنج مکشی به طور متوسط 1/5 برابر هدایت ‏هیدرولیکی محاسبه شده روش استوانه مضاعف بود. هدایت ‏هیدرولیکی روش زمان ماندابی به ترتیب 0/7 و 0/4 هدایت هیدرولیکی ‏روش‎های ‏استوانه مضاعف و نفوذسنج مکشی در خاک‏های مورد مطالعه بود. نتایج فوق لزوم تعدیل و تصحیح مقادیر ‏نفوذ نهایی و هدایت هیدرولیکی حاصل از روش‏های استوانه مضاعف و نفوذسنج مکشی در طراحی سیستم‏های ‏آبیاری بارانی را ‏بیان ‏می‎کند.‏ از میان مدل‏های نفوذ بررسی شده در این پژوهش، مدل‏های هورتون و کوستیاکف بیشترین میانگین ضریب تبیین و مدل ‏سازمان حفاظت خاک آمریکا کم‎ترین میانگین ضریب تبیین را داشتند‏. ‏توصیه می‏شود برای طراحی سیستم‏های آبیاری بارانی در سطوح وسیع (بیشتر از صد هکتار)، از روش میدانی زمان ماندابی برای تعیین مقادیر شدت نفوذ استفاده شود. در سطوح کوچک (کمتر از صد هکتار)، مقادیر نفوذ با استفاده از روش‏های استوانه مضاعف و نفوذسنج مکشی تعیین و قبل از کاربرد به وسیله معادله‏های توسعه داده شده اصلاح وتعدیل شوند.