پیش بینی منحنی مشخصه رطوبتی با استفاده از منحنی دانه بندی خاک

منحنی مشخصه رطوبتی خاک یکی از مهم­ترین خصوصیات خاک در تعیین ویژگی های هیدرولیکی از جمله هدایت هیدرولیکی غیر اشباع است.  از آنجا ­که اندازه گیری این ویژگی اجتناب­ناپذیر است تلاش محققان همواره بر آن بوده تا با روش های غیرمستقیم، مانند توابع انتقالی و روابط تجربی، دستیابی به این ویژگی خاک را آسان سازند.  در این مطالعه با توجه به ارتباط تنگاتنگ بین منحنی مشخصه رطوبتی و منحنی دانه بندی خاک و با استفاده از هندسه فرکتالی سعی شد تا رابطه ای منطقی بین ابعاد فرکتالی این دو منحنی به دست آید تا بر اساس آن بتوان با اندازه گیری منحنی دانه بندی خاک به عنوان یک ویژگی سهل­الوصول، منحنی رطوبتی خاک را تخمین زد.  به همین منظور از ۴۰ نمونه خاک شامل ۷ بافت مختلف استفاده شد.  پس از آن، دو رابطه لگاریتمی برای تعیین بعد فرکتالی منحنی دانه بندی (Dp) و منحنی مشخصه رطوبتی (Ds) بر اساس درصد رس آنها با ضریب همبستگی ۹۶/۰ و ۹۳/۰ ارائه شد.  و سرانجام یک رابطه غیر خطی درجه سه بین دو بعد فرکتالی Ds و Dp با ضریب همبستگی ۹۴/۰ به دست آمد.  برای ارزیابی این رابطه از مشخصات فیزیکی ۵ نمونه خاک با بافت مختلف در استان فارس استفاده شد.  بدین ترتیب که ابتدا بر اساس بعد فرکتالی محاسبه­شده از منحنی دانه بندی، بعد فرکتالی مربوط به منحنی مشخصه رطوبتی آنها تعیین و منحنی مشخصه رطوبتی با استفاده از مدل ژو تخمین زده شد.  به منظور افزایش دقت در پیش بینی منحنی مشخصه رطوبتی، با ارائه مدل واسنجی و با استفاده از دو نقطه اندازه گیری­شده از منحنی مشخصه رطوبتی سعی شد تا مقادیر پیش بینی­شده رطوبت اصلاح شوند.  مقادیر واسنجی و اندازه گیری­شده رطوبت خاک با استفاده از آنالیز پارامترهای آماری خطای استاندارد نسبی (RSE) و ضریب آکائیک (AIC) مقایسه شدند.  نتایج نشان داد که مدل واسنجی قادر است مقادیر RSE و AIC را به ترتیب از ۵۰ تا ۸۵ درصد و ۲۰ تا ۹۳ درصد کاهش دهد.