تخمین معکوس پارامترها و توابع هیدرولیکی خاک غیراشباع با استفاده از داده‌های آزمون دیسک نفوذسنج

الموضوعات :

محمد نخعی ¹ (دانشیار هیدروژئولوژی؛ دانشکده علوم زمین؛ دانشگاه خوارزمی؛ تهران؛ ایران)
وهاب امیری ² (دانشجوی دکتری هیدروژئولوژی؛ دانشکده علوم زمین؛ دانشگاه خوارزمی؛ تهران؛ ایران)
میثم ودیعتی ³ (دانشجوی دکتری هیدروژئولوژی؛ دانشکده علوم؛ گروه زمین شناسی؛ دانشگاه تبریز؛ تبریز؛ ایران)

تاريخ الإرسال : 29 الجمعة , شعبان, 1435 تاريخ التأكيد : 14 الأحد , رجب, 1436 تاريخ الإصدار : 09 الثلاثاء , ذو الحجة, 1436

الکلمات المفتاحية: تخمین پارامتر, توابع هیدرولیکی, حل معکوس, دیسک نفوذسنج,

ملخص المقالة :

تحلیل جریان در منطقه غیراشباع خاک بسیار پیچیده بوده و به دو تابع غیرخطی K(h) و θ(h) که توابع غیرخطی رفتار هیدرولیکی خاک هستند بستگی دارد. تخمین پارامترهای هیدرولیکی خاک به روش‌های گوناگونی انجام می‌شود که استفاده از آزمون نفوذ یکی از این موارد می‌باشد. در این مطالعه از داده‌های جمع‌آوری شده از آزمون نفوذ بوسیله دیسک نفوذ (بار فشار و نفوذ تجمعی از سطح نمونه خاک) برای تخمین و بهینه‌یابی پارامترهای هیدرولیکی خاک با استفاده از برنامه HYDRUS-2D به روش حل معکوس استفاده شد.در این مطالعه از مدل van Genuchten-Mualem برای ارزیابی هیدرودینامیکی محیط استفاده شد. علاوه بر این، فرض شد که هیچ‌گونه پسماند رطوبتی در محیط وجود ندارد و محیط متخلخل کاملاً همگن و ایزوتروپ است. در این مطالعه نمونه‌ای از خاک سیلتی‌ لوم به طول 7/20 سانتیمتر و قطر 7/20 سانتیمتر انتخاب شد. از داده‌های ثبت شده در بازه زمانی 150 ساعته به عنوان مشاهده‌های آزمایشگاهی در مدل حل معکوس استفاده گردید و توابع هیدرولیکی خاک تخمین زده شد. مدل در دو بخش مجزا و با استفاده از داده‌های بار فشار و سپس داده‌های نفوذ تجمعی اجرا شد و نتایج با هم مقایسه گردید. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از بار فشار در عمق 4 سانتیمتری که در این مطالعه مورد توجه بود نمی‌تواند منجر به ارائه تخمین درستی از پارامترهای هیدرولیکی خاک شود. نتایج استفاده از نفوذ تجمعی نشان می‌دهد که این اطلاعات به صورت موفقیت آمیزی می‌توانند در حل و تخمین معکوس پارامترهای مورد نظر مفید باشند.