برآورد ضريب اعوجاج در شرايط غيراشباع مبتني بر مفاهيم فركتالي

هدف: طبيعت پيچيده محيط هاي متخلخل، هرگونه پيش بيني خصوصيات هيدروليكي مرتبط را نيز پيچيده مي سازد. براي نشان دادن كاستي‌هاي مدل‌ها در پيش‌بيني هدايت هيدروليكي، مفهوم اعوجاج معرفي شد. از آنجا‌يي‌كه براي ضريب اعوجاج داده‌هاي اندازه‌گيري شده وجود ندارد و اعوجاج با هدايت هيدروليكي ارتباط مستقيمي دارد، از اين‌رو در اين مطالعه به توسعه يك معادله رياضي كلي به‌منظور تعيين ضريب اعوجاج پرداخته‌ شده است.روش : در اين راستا يك كد بهينه‌سازي در محيط MATLAB R2014a با استفاده از الگوريتم جستجوي مونت‌كارلو با هدف حداقل‌سازي ريشه ميانگين مربعات خطاي لگاريتمي (RMSLD) ميان مقادير هدايت هيدروليكي پيش‌بيني شده بر اساس مدل‌هاي شپارد (1993) و ونگنختن (1980)، به‌منظور تعيين ضريب اعوجاج در ظرفيت‌هاي مختلف رطوبتي، براي 69 نمونه خاك از بانك UNSODA در دامنه‌اي از بافت‌هاي متفاوت، توسعه داده شد. سپس با تكيه بر مفاهيم فركتالي، يك معادله خطي تجربي براي تعيين اعوجاج هيدروليكي به‌عنوان تابعي از درجه‌ اشباع مؤثر، بعد فركتالي منفذي، تخلخل، عكس آستانه فشار ورود هوا و مقدار رطوبت حجمي خاك، در دامنه‌ وسيعي از درجه اشباع، استخراج شد.يافته ها: طبق نتايج، مقادير اعوجاج محاسبه شده، از مقادير پيشنهادي شپارد در حدود 30% بيشتر است. به‌منظور ارزيابي معادله، از پارامترهاي آماري ريشه ميانگين مربعات خطاي لگاريتمي (RMSLD) و معيار اطلاعاتي آكائيك (AICc) براي 17 نمونه خاك مختلف، استفاده شد. مطابق با پارامترهاي آماري محاسبه شده، مقادير اعوجاج تخمين زده شده بر اساس معادله پيشنهادي، نتايج معادله شپارد را به‌طور معناداري بهبود داد. به‌طور كلي نتايج نشان داد به‌رغم اينكه معادله پيشنهادي داراي ساختار نسبتاً پيچيده‌اي است، اما از عملكرد قابل قبولي برخوردار است.