جواد بهمنش؛ الناز رضایی
چکیده
مطالعه خصوصیات هیدرولیکی خاک از جمله هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در بررسی‌های زیست محیطی ضروری می‌باشد. با وجود پژوهش‌های بی‌شمار که پیرامون اندازه‌گیری مستقیم هدایت هیدرولیکی اشباع صورت گرفته است، این روش‌ها هم‌چنان پر‌هزینه، زمان‌بر و تخصصی هستند. از این رو برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده از روش‌هایی سریع، کم ...
بیشتر
مطالعه خصوصیات هیدرولیکی خاک از جمله هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در بررسی‌های زیست محیطی ضروری می‌باشد. با وجود پژوهش‌های بی‌شمار که پیرامون اندازه‌گیری مستقیم هدایت هیدرولیکی اشباع صورت گرفته است، این روش‌ها هم‌چنان پر‌هزینه، زمان‌بر و تخصصی هستند. از این رو برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده از روش‌هایی سریع، کم هزینه و با دقت قابل قبول مانند توابع انتقالی خاک توسعه یافته است. هدف اصلی این تحقیق، مقایسه و ارزیابی 11 تابع انتقالی رگرسیونی و سامانه استنتاج تطبیقی عصبی- فازی به منظور برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک می‌باشد. لذا آزمایشات مربوط به محاسبه هدایت هیدرولیکی اشباع و محاسبه خصوصیات فیزیکی خاک در 40 نقطه از شهرستان ارومیه صورت گرفت. در هر موقعیت انتخابی، چاهکی تا عمق 30 سانتی‌متر حفر گشت. هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با روش پرمامتر گلف در محل هر چاهک اندازه‌گیری شد. خاک حاصل از حفر هر چاهک نیز برای تعیین ویژگی‌های زودیافت خاک در آزمایشگاه استفاده شد. نتایج نشان داد که در بین مدل‌های رگرسیونی موجود، مدل آیمرون و همکاران با کمترین مقدار خطا برای پارامترهای RMSE و MAE (174/0 و 028/0متر در روز) بهترین برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع را در اراضی مورد مطالعه داشت. نتایج این تحقیق بر اهمیت کاربرد تخلخل مؤثر به عنوان یک پارامتر زودیافت مهم به منظور افزایش دقت توابع انتقالی رگرسیونی تأکید دارد. در شبکه استنتاج تطبیقی عصبی- فازی از میان 561 مدل با لایه‌های ورودی مختلف، پارامترهای درصد شن، سیلت، چگالی مخصوص ظاهری و چگالی مخصوص حقیقی به عنوان ورودی انتخاب شدند. در مدل عصبی- فازی ارائه شده در این تحقیق، مقادیر R2 و RMSE در مرحله آموزش برابر با 1 و 7-10×2/1 و در مرحله آزمون برابر با 98/0 و 0006/0 به دست آمد. مقایسه نتایج توابع رگرسیونی و مدل‌های عصبی- فازی بیانگر برتری سامانه عصبی- فازی نسبت به تابع رگرسیونی است. همچنین سیستم استنتاج عصبی- فازی قادر است در بافت‌های خاک مختلف قدرت برآورد خود را با دقت بالا حفظ نماید.
وحید یزدانی؛ بیژن قهرمان؛ کامران داوری؛ محمدابراهیم فاضلی
چکیده
یکی از جنبه های مهم بررسی خاک، دانستن روابط و همبستگی بین خصوصیات مختلف خاک و بیان کمّی آنها در قالب مدل های آماری است. هدف از این پژوهش برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع توسط رگرسیون و شبکه استنتاج تطبیقی عصبی- فازی، با استفاده از پارامترهای زودیافت خاک می باشد. لذا آزمایشات مربوط به محاسبه هدایت هیدرولیکی اشباع و محاسبه خصوصیات فیزیکی ...
بیشتر
یکی از جنبه های مهم بررسی خاک، دانستن روابط و همبستگی بین خصوصیات مختلف خاک و بیان کمّی آنها در قالب مدل های آماری است. هدف از این پژوهش برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع توسط رگرسیون و شبکه استنتاج تطبیقی عصبی- فازی، با استفاده از پارامترهای زودیافت خاک می باشد. لذا آزمایشات مربوط به محاسبه هدایت هیدرولیکی اشباع و محاسبه خصوصیات فیزیکی خاک در 54 نقطه در زمین، که با فواصل 5 در 5 متر مشخص شده بودند، صورت گرفت. همچنین مقادیر چگالی ظاهری با روش کلوخه پارافینی، بعد فراکتال اندازه ذرات توسط روش الک خیس، درصد شن، رس و سیلت توسط هیدرومتری و هدایت هیدرولیکی اشباع بالای سطح ایستابی توسط روش استوانه های مضاعف اندازه گیری شد. بهترین مدل رگرسیونی برای تابع انتقالی، بر اساس حداقل سازی تابع هدفی که براساس پارامترهای آماری R2، RMSE و MAE بنا نهاده شده بود انتخاب گردید. پارامترهای درصد شن، چگالی ظاهری، چگالی حقیقی، بعد فراکتال اندازه ذرات، تخلخل و درصد سیلت به عنوان ورودی انتخاب شدند. در تابع انتقالی ارائه شده مقادیر R2، RMSE، NRMSE و MAE به ترتیب برابر 65/0، 017/0، 96/0 و 012/0 می باشند. شبکه استنتاج تطبیقی عصبی- فازی با 4 لایه در ورودی شامل چگالی ظاهری، چگالی حقیقی، تخلخل و بعد فراکتال اندازه ذرات و یک لایه خروجی دارای بهترین عملکرد بود. در مدل عصبی- فازی ارائه شده در این تحقیق مقدار R2 در آموزش و آزمون به ترتیب برابر 88/0 و 86/0 بوده و مقادیر RMSE نیز به ترتیب برابر 012/0 و 02/0 می باشد. با توجه به نتایج آنالیز حساسیت، تابع انتقالی رگرسیونی کمترین حساسیت را نسبت به تغییرات در تخلخل و بعد فراکتال اندازه ذرات دارد؛ در مقابل بیشترین حساسیت را نسبت به تغییرات در مقادیر چگالی ظاهری، درصد سیلت و درصد شن دارد. مدل استنتاج تطبیقی عصبی- فازی همانند تابع انتقالی رگرسیونی، نسبت به تغییرات در چگالی ظاهری بیشتر از سایر متغیرها حساس می-باشد، ضمن اینکه نتایج بیانگر برتری سامانه عصبی- فازی نسبت به تابع رگرسیونی است. ارزیابی مدل ها نشان داد که در خاک های رسی برآوردها دقت قابل قبولی ندارد؛ در مقابل برای تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک هایی با بافت سبک تا متوسط (لومی شنی، لوم و سیلت لوم) مناسب می باشند.
