استفاده از مدل هاي فركتالي براي كمّي سازي ساختمان خاك و مقايسه آن با روش هاي كلاسيك

ساختمان خاك هم از نظر مديريت منابع آب و خاك و هم ارتقاي توان توليد پايدار، از اهميتي فراوان برخوردار است. از آنجا كه ساختمان خاك اغلب به صورتي كيفي بيان مي شود، يكي از روش هاي نسبتاً نوين براي توصيف كمّي ساختمان خاك، كاربرد مفهوم هندسه فركتالي است. با به كار بردن هندسه فركتالي در تعيين پايداري ساختمان خاك و مقايسه آن با روش هاي كلاسيك، مي توان به دركي بهتر از ساختمان خاك دست يافت. هدف از اين پژوهش، كمّي سازي ساختمان خاك با استفاده ازمدل هاي فركتالي و مقايسه آن ها با روش هاي كلاسيك بود. بدين منظور، تعداد 30 نمونه از خاك سطحي يك منطقه زراعي تهيه شد. سپس با استفاده از روشالك هاي تر و خشك، ميانگين وزني و ميانگين هندسي قطر خاكدانه ها محاسبه گرديد. آنگاه با استفاده از چهار مدل فركتالي تعداد اندازه و جرم اندازه Rieu وSposito ، تعداد اندازه Mandelbrot و جرم اندازه Tyler و Wheatcraft بُعد فركتالي نمونه ها بدست آمد. نتايج نشان داد كه دامنه بُعد فركتالي مدل جرم اندازه Rieuو Sposito در حالت خشك از 86 / 2 تا 92 / 2 و در حالت تر از 90 / 2 تا 99 / 2 متغير است. حال آنكه اين تغييرات براي مدل Tyler و Wheatcraft در حالت خشك از 53 / 2 تا 78 / 2 و در حالت تر از 24 / 2 تا 55 / 2 بدست آمد. دامنه تغييرات در مدل تعداد اندازه Rieu و Sposito از 77 / 2 تا 59 / 3 در حالت خشك و از 35 / 2 تا 18 / 3 در حالت تر در نوسان بود. نتايج همچنين نشان داد كه دامنه تغييرات در مدل Mandelbrot در حالت خشك از 89 / 2 تا 72 / 3 و در حالت تر از 21 / 2 تا 22 / 3 مي باشد. بيشترين انحراف معيار بدست آمده مربوط به ميانگين وزني قطر خاكدانه ها و كمترين انحراف معيار مربوط به بُعد جرم اندازه مدل Rieu و Sposito بود. نتايج همچنين نشان داد كه با افزايش بُعد فركتالي، پايداري خاكدانه ها كاهش و ناپايداري آن ها افزايش مي يابد. بدين ترتيب مي توان نتيجه گرفت كه استفاده از مدل هاي فركتالي در مقايسه با روش هاي كلاسيك براي ارزيابي ساختمان خاك از دقتي بيشتر برخوردار است.