تخمین بعضی از پارامترهای هیدرولیکی خاک با استفاده از بعد فرکتالی ذرات جامد خاک

اگرچه از روش‌های مستقیم برای اندازه‌گیری ویژگی‌های هیدرولیکی خاک استفاده می‌شود، اما این روش‌ها، وقت‌گیر و هزینه‌بر می‌باشند. این پژوهش با هدف تخمین بعضی از ویژگی‌های هیدرولیکی خاک با استفاده از بعد فرکتالی ذرات جامد خاک در 40 نمونه خاک انجام شد. پس از تعیین بافت و جرم مخصوص ظاهری خاک، مقادیر رطوبت در نه مکش شامل صفر، 10، 30، 50، 100، 300، 500، 1000 و 1500 کیلو پاسکال اندازه‌گیری شد. از پارامترهای فوق برای تعیین پارامترهای معادله‌ی ون‌گنوختن (m و α) در نرم‌افزار RETC استفاده شد. همچنین بعد فرکتالی ذرات جامد خاک بر اساس درصد رس تعیین شد و از آن برای تخمین مقادیر رطوبت معادلات بروکز و کوری و ون‌گنوختن استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر ضریب همبستگی بین رطوبت اندازه‌گیری شده با مقادیر تخمینی در هر سه خاک لوم سیلتی، لوم و لوم شنی نسبتا بالا بود، ولی دقت مدل‌ها در برآورد رطوبت در کلاس لوم سیلتی بیشتر از دو کلاس بافتی دیگر بود. همچنین استفاده از بعد فرکتالی برای تخمین پارامترهای m و α معادله‌ون‌گنوختن در هر سه کلاس بافتی خاک از دقت بالایی برخوردار بود و مشابه با رطوبت خاک، دقت تخمین این پارامترها در کلاس بافتی لوم سیلتی بیشتر از کلاس‌های بافتی لوم و لوم شنی بود. به طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که استفاده از بعد فرکتالی در تخمین ویژگی-های هیدرولیکی در خاک‌های ریز بافت تا نسبتا متوسط از اعتبار بالایی برخوردار است و کارآیی آن در خاک‌های متوسط و درشت بافت پایین است.