کارایی مدل‌های فرکتالی در برآورد توزیع اندازه ذرات خاک

نویسندگان

1 دانشیار، دکتری آبیاری و زهکشی،گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 کارشناس ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
چکیده

توزیع اندازه ذرات یکی از مهم­ترین ویژگی­های فیزیکی خاک بوده که تعیین آن با روش­­های کم­هزینه، سریع و دقیق، ضروری می­باشد. در این پژوهش، کارآیی هفت مدل فرکتال در برآورد مشخصه­های توزیع اندازه ذرات 40 نمونه در پنج بافت خاک شامل رسی، لوم­رسی، رس­سیلتی، لوم­شنی و لوم­رسی­شنی با استفاده از شاخص­های آماری مختلف بررسی شد. برای این منظور، 28 نقطه از منحنی دانه­بندی با استفاده از روش الک و روش هیدرومتری برای هر نمونه خاک اندازه­گیری گردید. برازش مدل­های مورد مطالعه از طریق رگرسیون غیرخطی و با استفاده از برنامه Matlab انجام شد. نتایج پژوهش، تأثیر بافت خاک را روی مقدار بعد فرکتال نشان داد. در بین مدل­های مورد مطالعه، مدل پریر و همکاران (1999) بیشترین خطای برازش را برای تمام بافت خاک­ها داشت. همچنین، مدل­های بیرد و همکاران (2000)، پریر و بیرد (2002) و کراوچنکو و ژانگ (1998) بهترین عملکرد را در برآورد بعد فرکتال داشتند. شاخص­های آماری نشان دادند که مدل­های فرکتال دو پارامتری نسبت به مدل­های تک پارامتری برازش بهتری به منحنی توزیع ذرات خاک دارند. مدل‌های توزیع اندازه ذرات مطالعه شده، در ارزیابی مقادیر D60 و D50 نسبتاً دقیق بودند. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل­های فرکتالی می­توانند قابلیت قابل قبولی در برآورد مشخصه­های توزیع اندازه ذرات خاک داشته باشند.