کاربرد مدل‌های فراکتالی دو و سه‌فازی در برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک

آب و خاک

مقاله 1، دوره 30، شماره 6 - شماره پیاپی 50، 1395، صفحه 1905-1917   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v30i6.48517

نویسندگان

الناز رضائی آباجلو^* ؛ کامران زینال زاده

دانشگاه ارومیه

چکیده

هدایت هیدرولیکی خاک یکی از مهمترین خصوصیات هیدرولیکی در حرکت آب و املاح در محیط متخلخل به شمار می‌رود. در سال‌های اخیر‏، مدل‌های متعددی به صورت توابع انتقالی، مدل‌های فراکتالی‏، مدل‌های تجربی و تکنیک مقیاس‌سازی به منظور برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع بکار گرفته شده است. ‏هدف اصلی تحقیق حاضر‏، ارزیابی مدل‌های فراکتالی مختلف در برآورد پارامتر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک می‌باشد. به این منظور از مدل راولزو داده‌های اسخاپ و همکاران مشتمل بر شصت نمونه خاک استفاده شده است. در این مجموعه، بافت خاک به روش هیدرومتری‏، وزن مخصوص ظاهری به روش نمونه دست نخورده، هدایت هیدرولیکی اشباع با روش آزمایشگاهی بار ثابت‏، منحنی دانه‌بندی خاک به روش الک خیس و منحنی نگهداشت آب خاک به روش دستگاه صفحات فشاری برای تمام نمونه‌های خاک اندازه‌گیری شده است. نتایج تحقیق بیانگر برتری‏ مدل سه‌فاز یهانگ و زانگبا بالاترین میزان همبستگی‏، کمترین ریشه مجذور مربعات خطا (cm/h 41/0RMSE=) و آکائیک (cm/h 63/-0AIC=) در بین مدل‌های فراکتالی مورد مطالعه، در برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع می‌باشد. با توجه به نتایج آنالیز حساسیت، مدل ترکیبی راولز- هانگ کمترین حساسیت را نسبت به تغییرات تخلخل و مکش ورود هوا و بیشترین حساسیت را نسبت به تغییرات بعد فراکتال دارد. بررسی شاخص‌های خطا‏، بیانگر بالا بودن دقت برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع در ترکیب مدل‌های سه‌فازی (PSF) مبتنی بر داده‌های بافت خاک با مدل راولز می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد با وجود اینکه تمام نمونه‌های مورد بررسی دارای کمتر از 8 درصد رس در ترکیب خود می‌باشند، اما میزان رس خاک در برآورد بعد فراکتالی نقش تعیین‌کننده‌ و اساسی برخوردار است‏.

کلیدواژه‌ها

بعد فراکتال خاک؛ مدل فراکتالی هانگ و زانگ؛ مدل راولز

مراجع