تخمین منحنی مشخصه با پس ماند رطوبتی به روش معکوس و مدل های اسکات و معلم در دو خاک مختلف

Abstract

حرکت آب در خاک های غیراشباع معمولا توسط پدیده پس ماند رطوبتی تحت تاثیر قرار می گیرد. اما اغلب در توصیف انتقال آب و املاح، از این پدیده صرف نظر می شود. هدف از این تحقیق، تخمین پس ماند رطوبتی در مقیاس لایسیمتری در دو خاک لوم سیلتی و لوم شنی و مقایسه مدل تجربی اسکات و مدل مفهومی معلم بود. سه لایسیمتر خاک دست نخورده (با قطر حدود 80 سانتی متر و ارتفاع 105 سانتی متر) از هر کدام از خاک-های مورد مطالعه تهیه و حرکت آب در خاک برای شرایط مرزی مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. هر یک از لایسیمترها به وسایل اندازه گیری مختلف برای اندازه گیری رطوبت خاک، مکش ماتریک و شدت جریان خروجی مجهز شدند. در هریک از لایسیمترها، 4 آزمایش پیوسته جریان غیراشباع آب در خاک انجام شد. ویژگی های هیدرولیکی خاک با و بدون لحاظ پس ماند رطوبتی به روش معکوس توسط مدل WAVE و الگوریتم جستجوی مختصات چندگانه عمومی (GMCS-NMS) تعیین شدند. پس ماند رطوبتی با استفاده از مدل تجربی اسکات و مدل مفهومی معلم نیز مدل سازی شد. نتایج اندازه گیری شده و مدل سازی های عددی حاکی از وقوع پس ماند رطوبتی در هر دو خاک بود. تاثیر پس ماند رطوبتی در خاک-های مورد مطالعه بر مولفه های مختلف حرکت آب در خاک (مکش ماتریک، رطوبت خاک و شدت جریان) متفاوت بود. منحنی مشخصه رطوبتی، مکش ماتریک و رطوبت خاک به شدت در دو خاک مورد مطالعه تحت تاثیر پس ماند رطوبتی قرار گرفتند. ولی شدت جریان خروجی در هر دو خاک نسبت به پس ماند رطوبتی حساسیت کمتری داشت. در مجموع، مدل تجربی اسکات بهتر از مدل مفهومی معلم در مطالعه پس ماند رطوبتی در دو خاک مورد آزمایش موفق بود.