برآورد ابعاد فركتالي خاك‌هاي آهكي با استفاده از داده‌هاي بافت خاك

مدل هاي فركتالي جرمپايه، به وفور در كمي كردن منحني توزيع اندازه ذرات خاك مورد استفاده قرار گرفته اند. از آنجا كه بعد فركتالي قابليت هاي زيادي در برآورد ويژگي هاي مختلف خاك دارد، اين پژوهش با هدف تعيين مناسب ترين گروه اندازه اي ذرات اوليه براي برآورد بعد فركتالي خاك انجام شد. نمونه برداري از 186 نقطه از برخي خاك هاي آهكي جنوب ايران واقع در استان فارس انجام شد. اندازه گيري توزيع اندازه ذرات خاك با تركيب روش الك تر و روش تغيير يافته هيدرومترانجام شد. ابعاد فركتالي به سه روش تيلر و ويت كرافت (DT)، سپاسخواه و تافته (DS)، و كراوچنكو و ژانگ (DK) محاسبه شد. سپس روابط رگرسيوني بين DT و DK و مقادير فراواني گروه هاي مختلف اندازه ي ذرات اوليه خاك برقرار شد. نتايج نشان داد كه ارتباط رگرسيوني (درجه 2) بينDT و DK بسيار قوي (با ضريب تعيين 1) بود. همچنين ارتباط رگرسيوني (خطي) DS با DT و DK نيز قوي بود. نتايج همچنين مشخص كرد كه ميانگين DKو DS به ترتيب به طور معني داري بيشتر و كمتر از ميانگين DT بود. با ريزتر شدن اندازه ذرات، دقت روابط رگرسيوني بين درصد اندازه ذرات كوچكتر از يك قطر مشخص با ابعاد فركتالي (DT و DK) خاك بيشتر شد تا جايي كه در ارتباط لگاريتمي بين ابعاد فركتالي با درصد رس، حداكثر مقدار دقت مشاهده شد. آماره هاي ضريب تعيين داده هاي آموزش، ضريب تعيين داده هاي آزمون، ريشه ميانگين مربعات خطاي نرمال شده (درصد) و ضريب نشساتكليف براي مدل لگاريتمي بين مقدار رس و DT به ترتيب برابر 0.99، 0.98، 0.6 و 0.95 و همچنين براي مدل لگاريتمي با DK به ترتيب برابر 0.98، 0.99، 0.25 و 0.94 بودند كه بيانگر ارتباط بسيار قوي مقدار رس با ابعاد فركتالي است. بنابراين با داشتن مقدار رس مي توان با روابط بسيار ساده، مقادير ابعاد فركتالي تيلر و ويت كرافت و كراوچنكو و ژانگ را در محدوده وسيعي از خاك هاي آهكي با تركيبات مكانيكي مختلف محاسبه كرد و از اين ابعاد فركتالي براي تخمين ويژگي هاي فيزيكي، شيميايي و به ويژه هيدروليكي خاك هاي آهكي كه در بسياري از موارد اندازه گيري آنها مشكل، هزينه بر، و وقت گير است استفاده كرد.لازم به ذكر است كه روابط ارائه شده زماني معتبر مي باشند كه توزيع اندازه ذرات اوليه خاك با روش ارائه شده در پژوهش حاضر تعيين شده باشد و در غير اين صورت روابط مزبور بايستي آزمون و اعتبارسنجي شوند.