تخمین پارامترهای هیدرولیکی خاک های دارای اشباع شدگی متغیر به روش مدل سازی معکوس و بهره گیری از داده های توزیع مجدد رطوبت

مدل سازی جریان آب و انتقال مواد محلول در محیط های متخلخل دارای اشباع شدگی متغیر نیازمند اطلاعات تکمیلی و دقیق خصوصیات هیدرولیکی خاک می باشد. خصوصیات هیدرولیکی که در این مطالعه با استفاده از حل معکوس تعیین شده اند هدایت هیدرولیکی غیر اشباع K(h) و تابع نگهداشت آب θ(h) می باشد. در روش حل معکوس فرض می شود که K(h) و θ(h) را همانند پارامترهای انتقال به صورت هم زمان و با استفاده از داده های جریان ناپایدار و به کارگیری آنها در حل معکوس معادلات حاکم بر جریان و انتقال مواد تعیین کرد. به منظور دستیابی به نتایجی واحد، قابل شناسایی و پایدار در موقعیت ها و شرایط مختلف آزمایشی، آزمایش عددی جدید توزیع مجدد مورد ارزیابی و استفاده قرار گرفت. برای مطالعه شکل تابع هدف در حالت کمترین مقدار آن، سطوح پاسخ برای پارامترهای تخمینی تهیه شد. حساسیت خروجی های مدل نسبت به تغییر پارامترهای ورودی نیز محاسبه و تحلیل شد. نتایج آزمایش توزیع مجدد نشان می دهد زمانی که متغیرهای خروجی های مدل به اندازه کافی به پارامترهای بهینه شده حساس نیست عدم یگانگی جواب افزایش می یابد. مقادیر تخمینی پارامترها به بزرگی خطای داده های اندازه گیری شده حساس است. در این آزمایش، تخمین پارامتر بر اساس داده های بار فشار حل یگانه ای را در اختیار قرار می دهد. به دلیل جریان ترجیحی در نمونه، مشاهدات کشش سنجی می تواند نتایج اشتباهی برای حل معکوس مساله مورد نظر ارائه دهد. استفاده از اطلاعات هدایت هیدرولیکی می تواند یگانگی جواب را بیشتر کرده و خطای تخمین پارامترهای تجربی α و n را کاهش دهد. آنالیز حساسیت می تواند ابزار مفیدی برای تعیین زمان بهینه و توزیع موقعیت نقاط مشاهداتی در آزمایش باشد.

Keywords:

Parameter estimation , Inverse solution , Objective function , Response surface. , تخمین پارامتر , حل معکوس , تابع هدف , سطح پاسخ