ИСТИНА

Основные трудности в применении математических физически обоснованных моделей связаны не только и не столько с их математическим построением, сколько с получением адекватного экспериментального материала по свойствам почв. Именно поэтому в настоящее время наиболее актуальны вопросы, связанные с получением и применением экспериментального обеспечения такого рода моделей. Целью данной работы был анализ различий при экспериментальном и расчетном (модельном) изучении процессов передвижения влаги в условиях малонапорной и безнапорной инфильтрации. Задачами работы являлись: (1) экспериментальное исследование динамики влажности почвы при малонапорной и безнапорной инфильтрации и последующем испарении в полевых условиях; (2) возможности описания процесса влагопереноса с помощью физически обоснованной модели HYDRUS и (3) оценка экспериментального обеспечения для адекватного воспроизведения моделью процессов влагопереноса в почве. Объекты и методы. Объектом исследования являлась агросерая среднесуглинистая почва на карбонатных лессовидных суглинках Владимирского ополья (г.Суздаль). В полевых условиях изучалось движение влаги по специальной методике на почвенных монолитах (диаметр 42 см) при малонапорном (полив с поддержанием 5 см водного слоя на поверхности) и безнапорном (полив дождеванием без образования луж) впитывании. Боковые стенки монолитов были изолированы, монолиты закопаны, что предотвращало боковое рассасывание влаги. В лабораторных условиях определяли гранулометрический состав (на лазерном дифракционном анализаторе размера частиц ANALYSETTE 22 Comfort) и основную гидрофизическую характеристику (методом десорбции паров воды над солями и с помощью капилляриметров в зондовом варианте). Для расчета движение влаги использовалась физически обоснованная модель HYDRUS. Результаты и обсуждения. Пространственное распределение влажности показало, что при малонапорной инфильтрации статистики варьирования влажности более значительные (на глубинах 50 и 60 см квартиль и размах составляли около 2-3 и 6-12%), так как проявляются преимущественные потоки влаги. При безнапорной инфильтрации наблюдается меньшее варьирование влажности (на глубинах 50 и 60 см квартиль и размах составляли около 2 и 5%), так как вода медленнее движется по толще почвы и промачивает весь профиль равномерно. При безнапорной инфильтрации наблюдается меньшее варьирование влажности (на глубинах 50 и 60 см квартиль и размах составляли около 2 и 5%), так как вода медленнее движется по толще почвы и промачивает весь профиль равномерно. При безнапорной фильтрации модель с использованием педотрансферных функций (ПТФ) из гранулометрического состава лучше воспроизводит процесс передвижения влаги по профилю почвы, а при наличии напора - использованием ПТФ из гранулометрического состава и плотности почвы. Самые большие ошибки давала модель с использованием экспериментальной ОГХ. Вероятно, это связано с тем, что при определении ОГХ возникает большая экспериментальная погрешность, связанная с использованием нарушенных образцов и с недостаточно четким заданием начальных условий эксперимента (предварительным насыщением образца водой). Стабильный и точный метод определения гранулометрического состава дает более достоверные результаты. Из этого следует, что для достоверного воспроизводства какого-либо процесса в программе необходима точность и обоснованность физического метода для использования определенного набора параметров (предикторов). Статистический анализ ошибок моделирования по критерию Вильямса-Клюта показал, что модели лучше описывают безнапорную фильтрацию. Это, вероятно, связано с тем, что программа не учитывает преимущественные потоки. Можно предположить, что для описания различных процессов переноса веществ нужны разные физически связанные с моделируемым процессом предикторы.