زمینه و هدف: مدل‌سازی نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ لحظه‌ای آب در خاک به‌عنوان یکی از ابزارهای کلیدی در مدیریت منابع آب و طراحی پروژه‌های آبخیزداری، به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مناطق، محدودیت منابع آبی و فرسایش خاک از چالش‌های اصلی مدیریت پایدار منابع طبیعی به شمار می‌رود. این مطالعه با هدف ارزیابی عملکرد مدل‌های نفوذ هورتون، کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوئیس، فیلیپ و SCS در شبیه‌سازی فرآیند نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ لحظه‌ای آب در دو حوضه احیا شده و شاهد در منطقه گنبد همدان انجام شده است. روش پژوهش: داده‌های آزمایشی از طریق روش استوانه مضاعف از دامنه‌های شمالی و جنوبی دو حوضه احیا شده و شاهد جمع‌آوری شدند. نمونه‌برداری در بازه زمانی بیش از 10 روز پس از آخرین بارندگی صورت گرفت تا اثرات رطوبت اولیه پیشین از بین برود. به‌منظور ارزیابی مدل‌ها، معیارهای آماری شامل ضریب تعیین (R²)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدرمطلق خطا (MAE) و ضریب نش-ساتکلیف (NSE) مورد استفاده قرار گرفتند. شبیه‌سازی‌ها در بازه زمانی 120 دقیقه انجام شد و داده‌های به‌دست‌آمده برای هر دامنه با مدل‌های نفوذ مقایسه شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که مدل‌های هورتون و SCS به دلیل انعطاف‌پذیری و تطابق بالا با داده‌های مشاهداتی، عملکرد بهتری نسبت به سایر مدل‌ها داشتند. در دامنه شمالی حوضه احیا شده، بیشترین نفوذ تجمعی با مقدار 55/108 میلی‌متر ثبت شد. مدل هورتون و SCS با مقادیر 73/108و 58/107 میلی‌متر تطابق بالایی با داده‌های مشاهداتی داشتند. در دامنه جنوبی حوضه احیا شده مقدار مشاهداتی نفوذ تجمعی 33/65 میلی‌متر ثبت شد و مدل‌های هورتون و SCS بهترین تطابق را نشان دادند. در حوضه شاهد، دامنه شمالی نفوذ تجمعی مشاهداتی برابر با 66/50 میلی‌متر داشت و مدل‌های هورتون (97/50 میلی‌متر) و SCS (35/52 میلی‌متر) نزدیک‌ترین پیش‌بینی‌ها را ارائه کردند. کمترین نفوذ تجمعی در دامنه جنوبی حوضه شاهد با مقدار مشاهداتی 11/32 میلی‌متر به‌دست آمد. تحلیل سرعت نفوذ لحظه‌ای نیز نتایج مشابهی ارائه داد. در دامنه شمالی حوضه احیا شده، سرعت نفوذ از 33/293میلی‌متر بر ساعت در دقیقه اول به 33/35 میلی‌متر بر ساعت در دقیقه 120 کاهش یافت. مدل‌های هورتون و SCS در این دامنه بهترین عملکرد را داشتند. دامنه‌های جنوبی هر دو حوضه سرعت نفوذ لحظه‌ای کمتری نسبت به دامنه‌های شمالی داشتند که این امر به شرایط میکروکلیمایی و ظرفیت نگهداری رطوبت مرتبط است. نتیجه‌گیری: این پژوهش نشان داد که اقدامات احیایی نظیر تقویت پوشش گیاهی و مدیریت چرای دام، تأثیر به‌سزایی در افزایش ظرفیت نفوذپذیری خاک داشته‌اند. حوضه احیا شده، به‌ویژه دامنه شمالی آن، نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ لحظه‌ای بیشتری نسبت به حوضه شاهد ثبت کرد. از سوی دیگر، نتایج نشان داد که مدل‌های هورتون و SCS به دلیل انعطاف‌پذیری و دقت بالا در شبیه‌سازی نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ لحظه‌ای، مناسب‌ترین مدل‌ها برای این شرایط بودند. پیشنهاد می‌شود در مطالعات آینده، اثر تغییرات فصلی، ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و تأثیرات اقلیمی بر عملکرد مدل‌های نفوذ مورد بررسی قرار گیرد.

کلمات کلیدی