تخمین بعضی از پارامترهای هیدرولیکی خاک با استفاده از بعد فرکتالی ذرات جامد خاک

اگرچه از روش های مستقیم برای اندازه گیری ویژگی های هیدرولیکی خاک استفاده می شود، اما این روش ها، وقت گیر و هزینه بر می باشند. این پژوهش با هدف تخمین بعضی از ویژگی های هیدرولیکی خاک با استفاده از بعد فرکتالی ذرات جامد خاک در 40 نمونه خاک انجام شد. پس از تعیین بافت و جرم مخصوص ظاهری خاک، مقادیر رطوبت در نه مکش شامل صفر، 10، 30، 50، 100، 300، 500، 1000 و 1500 کیلو پاسکال اندازه گیری شد. از پارامترهای فوق برای تعیین پارامترهای معادله ی ون گنوختن (m و α) در نرم افزار RETC استفاده شد. همچنین بعد فرکتالی ذرات جامد خاک بر اساس درصد رس تعیین شد و از آن برای تخمین مقادیر رطوبت معادلات بروکز و کوری و ون گنوختن استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر ضریب همبستگی بین رطوبت اندازه گیری شده با مقادیر تخمینی در هر سه خاک لوم سیلتی، لوم و لوم شنی نسبتا بالا بود، ولی دقت مدل ها در برآورد رطوبت در کلاس لوم سیلتی بیشتر از دو کلاس بافتی دیگر بود. همچنین استفاده از بعد فرکتالی برای تخمین پارامترهای m و α معادله ون گنوختن در هر سه کلاس بافتی خاک از دقت بالایی برخوردار بود و مشابه با رطوبت خاک، دقت تخمین این پارامترها در کلاس بافتی لوم سیلتی بیشتر از کلاس های بافتی لوم و لوم شنی بود. به طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که استفاده از بعد فرکتالی در تخمین ویژگی-های هیدرولیکی در خاک های ریز بافت تا نسبتا متوسط از اعتبار بالایی برخوردار است و کارآیی آن در خاک های متوسط و درشت بافت پایین است.

Keywords:

بافت خاک , رطوبت خاک , فرکتال