A Kovács-féle retenciós függvény továbbfejlesztése

Abstract

A telítetlen talajzónában a telítettség és a szívási potenciál közti kapcsolat leírásában fontos szerepe van a retenciós függvénynek. Ennek leírására számos függvénykapcsolat létezik, a legelterjedtebb a van Genuchten-féle retenciós görbe. A görbe paramétereinek meghatározásához laboratóriumi vizsgálatok szükségesek. A Kovács-féle retenciós függvény előnye, hogy paraméterei fizikai jellegűek és független mérések révén előállíthatók. Hátránya, hogy alacsonyabb szívási tartományban túlbecsüli a talaj telítettségét. A kutatás célja volt, hogy a Kovács-féle összefüggés továbbfejlesztésével kiküszöböljük ezt a hibát és a 3D Soil Hydraulic Database of Europe v1.0 adatbázis segítségével összehasonlítsuk a van Genuchten-féle leírással. Az összevetéshez a két módszer eredményeinek eltéréséből számított négyzetes középérték hibát (RMSE) számítottuk, a kalibráció során a paraméterek optimalizálásával minimalizáltuk. A javítást a szívómagasságra bevezetett korrekciós függvénnyel valósítottuk meg. A van Genuchten és az eredeti Kovács retenciós függvény közt számított RMSE átlaga 0,0613, addig a van Genuchten és a módosított Kovács függvény között az RMSE átlaga 0,0145. Tehát a módosítással 4,3-szeres javítást sikerült elérni. A módosított szívómagasság korrekciós tényezőjének értékei és az átlagos kapilláris emelőmagasság értékei közt polinomiális kapcsolatot mutattunk ki, mellyel a módosított összefüggés számítása egyszerűsíthető, a paraméterek száma redukálható. Az egyszerűsítés bevezetésével az RMSE átlaga 0,0150 értékűre adódott, amely ugyan 3%-os romlást jelent, de az eredeti Kovács függvényhez képest a javítás még így is jelentős maradt. A számításokat több, mint 600 monitoring kútra végeztük el, ezen túl az optimalizáláshoz 30 darab véletlenszerűen kiválasztott monitoring kútra összehasonlító elemzést végeztünk a kutak fúrásminta adataiból származtatható és a 3D Soil Hydraulic Database of Europe v1.0 adatbázis van Genuchten retenciós görbe paramétereiből számítható átlagos kapilláris emelőmagasságokra. A kétféle módon meghatározott átlagos kapilláris emelőmagasság értékek közt az összefüggés gyengének bizonyult, a korreláció R2 <0,25. Az összevetés rávilágított, hogy az adatbázis további finomítása szükséges, melyhez az új, javított Kovács-féle összefüggés alkalmasnak mutatkozik pedotranszfer (talajtani kutatások során kapott becslő) függvényként.