تحلیل عددی تاثیر شرایط غیر اشباع بر جریان آب در انواع خاکها شنی، رسی و رسی- سیلتی

درک رفتار سیال در شرایط نیمه اشباع در محیط های متخلخل یکی از موضوعات کلیدی در مهندسی ژئوتکنیک است که نقش مهمی در طراحی سازه هایی مانند سدها و سامانه های آبیاری دارد. منحنی مشخصه خاک (SWCC) که رابطه بین رطوبت حجمی و مکش ماتریک را توصیف می کند، ابزار اصلی برای مدلسازی رفتار هیدرولیکی خاک در شرایط غیر اشباع به شمار میرود. انتخاب مدل مناسب برای توصیف SWCC تاثیر مستقیمی بر دقت تحلیل عددی تراوش دارد. در این مطالعه، اثر پارامترهای هندسی نظیر ساختار، لایه ها اندازه و شکل، آبخیز و پارامتر Ho بر میزان تراوش بررسی شده و Ho به عنوان موثرترین پارامتر شناسایی گردید. تحلیل ها نشان دادند که با افزایش درصد اشباع، دبی معمولا افزایش می یابد، هرچند در برخی نمونه ها، به ویژه در خاک های رسی و شنی، کاهش نسبی دبی نیز مشاهده شد. به طور مشخص، کاهش دبی در برخی نقاط خاک شنی به میزان ۴.۸۵ و ۱۹.۳۷% و در خاک رسی به میزان ۱۱.۸ و ۳۳.۹% گزارش شد. در مدل خاک رس سیلتی نیز کاهش ۰.۹۶ و ۲۲ مشاهده گردید. از منظر نوآوری، این پژوهش با بهره گیری از رویکرد پارامتریک و تحلیل حساسیت در بستر مدلسازی عددی، چارچوبی دقیق برای بررسی پویای رفتار تراوش در خاک های نیمه اشباع فراهم آورده است.

کلیدواژه ها:

دبی نشت خاک غیر اشباع ، معادلات تراوش ، منحنی مشخصه خاک-آب ، اجزای محدود ، تراوش در محیط های متخلخل غیر اشباع