ارزيابي خطاي برآورد در تعدادي از مدل هاي توزيع اندازه ذرات براي توصيف دانه بندي رسوبات آبي

Evaluation of Prediction Error in Some Particle Size Distribution Models for River Sediments

توزيع اندازه ذرات رسوب از فاكتورهاي كليدي رسوب محسوب شده و بسياري از ويژگي­ هاي مربوط به رسوبات از جمله ويژگي­هاي هيدروليكي و الكتريكي و ويژگي­هاي مرتبط با فرسايش و قابليت انتقال آنها را تحت تأثير قرار مي­دهد. هدف از اين مطالعه مقايسه ­ي تحليلي خطاي برآورد در تعدادي از مدل ­هاي رياضي توزيع اندازه ذرات در توصيف رسوبات انباشته شده در پشت بندهاي رسوبگير متوالي بود. براي اين منظور 20 نمونه رسوب از چهار آبراهه­ي فصلي در مناطق نوشان و انبي اروميه تهيه شده و توزيع اندازه ذرات آن­ها به روش هيدرومتري تعيين شد. به منظور بررسي كارايي مدل­ها از ضرايب كارايي با ماهيت متفاوت استفاده شد. خوشه­بندي سلسله مراتبي مدل­ها براساس منتخب نشان داد كه 6 مدل ويبول، فردلاند، ويبول اصلاح شده،ون­گنوختن، ONL و ORL نسبت به ساير مدل­ها كارايي بهتري داشتند. در بين اين مدل­ها نيز مدل ويبول داراي برتري نسبي در مقايسه با سايرين بود. كارايي مدل­هاي برگزيده از نظر ضريب تبيين با افزايش درصد شن (ماسه) در نمونه ­هاي رسوب افزايش يافت. خطاي نسبي مدل­ها در دامنه ­ي ذرات با قطر 2-0/005 ميليمتر كم بوده و مدل­ها توانايي مطلوبي در پيش­بيني مقدار شن (ماسه) در نمونه ­هاي رسوب داشتند.

Particle size distribution is a paramount factor in characterization of sediments and may affect many of its properties such as hydraulic and electrical properties and characteristics related to the transportability by erosive agents. The aim of this study was to compare the capability of some mathematical models in describing particle size distribution of sediments trapped behind check-dams. Twenty sediment samples were taken from check-dams of four seasonal waterways in Anbi and Noshan regions of Urmia, Northwestern Iran. Full particle size distribution of sediments samples were determined by hydrometer method. Different aspects of models performance were evaluated by some efficiency criteria. Hierarchical cluster analysis of models based on selected efficiency criteria indicated that the Weibull, Revised-Weibull, Fredlund, van Genuchten, ORL and ONL are the best models in describing sediment particle size distribution. Among the selected models, Weibull was slightly superior with a mean coefficient of determination of 0.986. Efficiency of selected models, based on R2 value, improved with the increasing of sand content in the sediment samples. Relative error of the selected models was the lowest for particles with 0.005-2 mm in diameter, indicating the high performance of models to predict sand content of sediment samples.