برآورد هدايت هيدروليكي اشباع خاكهاي شاليزاري با استفاده از برخي خصوصيات فيزيكي خاك

هدايت هيدروليكي اشباع (Ks) يكي از مهمترين ويژگي¬هاي فيزيكي خاك است كه در تعيين سرعت نفوذ آب در آبياري، طراحي زهكش¬ها، مقدار نفوذ عمقي و ديگر فرآيندهاي هيدرولوژيكي مؤثر است. اندازه¬گيري مستقيم اين ويژگي در خاك بسيار وقت¬گير و پر هزينه است و به دليل تغييرات زياد زماني – مكاني خاك¬ها، تعداد زيادي اندازه¬گيري براي تعيين دقيق اين خصوصيت مورد نياز است. توابع انتقالي (PTFs) روشي براي برآورد خصوصيات خاك از داده¬هاي زوديافت خاك فراهم مي¬كند. هدف اين پژوهش، گسترش و اعتبار سنجي توابع انتقالي در برآورد خصوصيات هيدروليكي خاك از ويژگي¬هاي زوديافت خاك مانند توزيع اندازه ذرات، كربن¬آلي، جرم مخصوص ظاهري، ميانگين و انحراف معيار هندسي قطر ذرات، مقدار رطوبت خاك در مكش¬هاي 033/0 و 066/0 مگا پاسكال و تخلخل مؤثر با استفاده از روش¬هاي شبكه¬هاي عصبي مصنوعي و رگرسيون خطي چندگانه و مقايسه توانايي پيش¬بيني اين دو روش به¬وسيله برخي از معيارهاي ارزيابي است. از ديگر اهداف اين پژوهش بررسي امكان استفاده از تخلخل مؤثر در برآورد هدايت هيدروليكي اشباع بر اساس معادله آهوجا و همكاران (1984) مي¬باشد. تعداد 70 نمونه خاك از اراضي شاليزاري در استان گيلان جمع¬آوري شد، سپس نمونه¬هاي خاك به دو دسته، 80 درصد براي آموزش و 20 درصد براي اعتبار سنجي تقسيم شدند. دسته¬هاي آموزش و اعتبار سنجي به ترتيب براي ايجاد و ارزيابي عملكرد توابع انتقالي به كار برده شدند. نتايج نشان داد كه شبكه عصبي مصنوعي با ساختار پرسپترون چند لايه با الگوريتم آموزشي ماركوآرت- لونبرگ و الگوريتم پس انتشار خطا و تابع فعالساز سيگموئيدي با استفاده از درصد رس، سيلت و تخلخل مؤثر به عنوان متغير ورودي، مي¬تواند هدايت هيدروليكي اشباع را با دقت خوبي برآورد نمايد (84/0=R2adj). همچنين مدل¬هاي شبكه عصبي مصنوعي در مقايسه با معادله¬هاي رگرسيوني از عملكرد مناسبتري برخوردار بودند. علاوه براين، بررسي رابطه توان¬دار بين Ks و تخلخل مؤثر بر اساس مدل آهوجا و همكاران (1984) نشان داد كه رابطه¬اي خوب بين آنها در خاك¬هاي شاليزاري ناحيه ¬مورد مطالعه وجود دارد (56/0=R2). بر طبق نتايج آناليز عليت، ميانگين هندسي قطر ذرات و رطوبت ظرفيت مزرعه¬اي بيشترين اثرات مستقيم را بر هدايت هيدروليكي اشباع خاك دارند.