استفاده از مدل های فرکتالی برای کمی سازی ساختمان خاک و مقایسه آن با روش های کلاسیک

  • سال انتشار: 1397
  • محل انتشار: فصلنامه حفاظت منابع آب و خاک، دوره: 7، شماره: 3
  • کد COI اختصاصی: JR_WSRCJ-7-3_006
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 189
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

سپیده مفیدی

دانشجوی دکترای دانشگاه آزاد اسلامی

مهناز اسکندری

استادیار پژوهش، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

ابراهیم پذیرا

استاد گروه خاکشناسی، واحد علوم‎ وتحقیقات، دانشگاه آزاداسلامی، تهران، ایران

مهدی همایی

استاد گروه آبیاری و زهکشی ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

ساختمان خاک هم از نظر مدیریت منابع آب و خاک و هم ارتقای توان تولید پایدار، از اهمیتی فراوان برخوردار است. از آنجا که ساختمان خاک اغلب به صورتی کیفیبیان می شود، یکی از روش های نسبتا نوین برای توصیف کمی ساختمان خاک، کاربرد مفهوم هندسه فرکتالی است. با به کار بردن هندسه فرکتالی در تعیین پایداریساختمان خاک و مقایسه آن با روش های کلاسیک، می توان به درکی بهتر از ساختمان خاک دست یافت. هدف از این پژوهش، کمی سازی ساختمان خاک با استفاده ازمدل های فرکتالی و مقایسه آن ها با روش های کلاسیک بود. بدین منظور، تعداد ۳۰ نمونه از خاک سطحی یک منطقه زراعی تهیه شد. سپس با استفاده از روشالک های تر و خشک، میانگین وزنی و میانگین هندسی قطر خاکدانه ها محاسبه گردید. آنگاه با استفاده از چهار مدل فرکتالی تعداد اندازه و جرم اندازه - - Rieu وSposito ، تعداد اندازه - Mandelbrot و جرم اندازه - Tyler و Wheatcraft بعد فرکتالی نمونه ها بدست آمد. نتایج نشان داد که دامنه بعد فرکتالی مدل جرم اندازه - Rieuو Sposito در حالت خشک از ۸۶ / ۲ تا ۹۲ / ۲ و در حالت تر از ۹۰ / ۲ تا ۹۹ / ۲ متغیر است. حال آنکه این تغییرات برای مدل Tyler و Wheatcraft در حالت خشک از ۵۳ / ۲ تا ۷۸ / ۲ و در حالت تر از ۲۴ / ۲ تا ۵۵ / ۲ بدست آمد. دامنه تغییرات در مدل تعداد اندازه - Rieu و Sposito از ۷۷ / ۲ تا ۵۹ / ۳ در حالت خشک و از ۳۵ / ۲ تا ۱۸ / ۳ در حالت تر در نوسان بود. نتایج همچنین نشان داد که دامنه تغییرات در مدل Mandelbrot در حالت خشک از ۸۹ / ۲ تا ۷۲ / ۳ و در حالت تر از ۲۱ / ۲ تا ۲۲ / ۳ می باشد. بیشترین انحراف معیار بدست آمده مربوط به میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و کمترین انحراف معیار مربوط به بعد جرم اندازه مدل - Rieu و Sposito بود. نتایج همچنین نشان داد که با افزایش بعد فرکتالی، پایداری خاکدانه ها کاهش و ناپایداری آن ها افزایش می یابد. بدین ترتیب می توان نتیجه گرفت که استفاده از مدل های فرکتالی در مقایسه با روش های کلاسیک برای ارزیابی ساختمان خاک از دقتی بیشتر برخوردار است.

کلیدواژه ها

بعد فرکتالی, پایداری خاکدانه ها, مدل های فرکتالی, میانگین وزنی قطر خاکدانه ها, میانگین هندسی قطر خاکدانه ها

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.