بررسی پدیده رفت و برگشتی در نمودار نگهداشت آب-خاک در خاک های غیراشباع با استفاده از شبکه متخلخل حفرات

نمودار نگهداشت آب خاک کنترل کننده بسیاری از پارامتر های کلیدی هیدرولیکی و مکانیکی خاک های غیراشباع می باشد از آن جمله می توان به پارامتر تنش موثر، ضریب هدایت هیدرولیکی و ضریب الاستیسیته خاک های غیراشباع اشاره کرد. این نمودار نشان دهنده میزان رطوبت خاک در مکش های مختلف می باشد. یکی از راه های مدلسازی و پیش بینی نمودار نگهداشت آب خاک، استفاده از شبکه حفرات است که با داشتن برخی خصوصیات خاک همانند درصد تخلخل خاک و توزیع حفرات می توان شبکه نمانگر محیط متخلخل خاک را ساخت و از آن استفاده کرد. نمودار نگهداشت آب-خاک شامل چندین شاخه می باشد؛ شاخه فرآیند خشک اندازی (drying)، شاخه فرآیند ترسازی (wetting) و شاخه های فرآیند رفت و برگشتی .(scanning) در واقع فرآیند رفت و برگشتی نشان دهنده یک حالت انتقالی از دو فرآیند دیگر می باشد. در این مطالعه، ابتدا با استفاده از شاخه فرآیند خشک اندازی، پارامتر های مورد نیاز برای ساخت شبکه حفرات بدست می آید. پس از دست یافتن به شبکه حفرات نمایانگر خاک مورد نظر، ابتدا فرآیند خشک اندازی و سپس فرآیند ترسازی با اعمال مکانیزم های حرکت پیستونی آب و ترسازی مشارکتی شبیه سازی می شوند. در مرحله آخر نیز فرآیند های رفت و برگشتی در درصد رطوبت های مختلف شبیه سازی می گردند. به این ترتیب رفتار خاک در مسیرهای هیدرولیکی مختلف مدل می گردد و پدیده هیسترسیس (hysteresis) در رفتار هیدرولیکی خاک و تاثیر پارامترهای ساختاری مختلف شبکه حفرات بر هیسترسیس مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.

کلیدواژه ها:

نمودار نگهداشت آب-خاک ، شبکه حفرات ، فرآیند خشک اندازی ، فرآیند ترسازی ، فرآیند رفت و برگشتی