ارزیابی کارآیی مدل‏ها در توصیف توزیع اندازه ذرات خاک

Abstract

دقت و مطلوبیت کاربردی مدل_‏های توزیع اندازة ذرات اولیة خاک (PSD) می_‏تواند پشتوانه‌ای مناسب برای برآورد خصوصیات هیدرولیکی خاک باشد. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی و رتبه‌بندی دقت مدل_‏های مختلف در توصیف PSD خاک_‏های مختلف انجام شد. علاوه بر این، مطلوبیت کاربردی این مدل_‏ها با درنظرگرفتن دو عامل دقت برازش و تعداد پارامترهای مدل، با استفاده از آماره_‏های F و مالو (C_p) و آکاییک (AIC) ارزیابی شد. همچنین تأثیر بافت و درصد رس خاک بر دقت و کارآیی مدل_‏ها بررسی شد. در مطالعة حاضر، پنج مدل لاگ‌ـ نرمال جیکی (J)، لاگ‌ـ نرمال ساده (SL)، مدل‌های لاگ‌ـ نرمال اصلاح‌شدة ORL و ONL و مدل شیوازوا‌ و کمبل (SC)، مدل نرمال (N) و مدل‌های چهارپارامتری گمپرتز (G) و فردلاند (Fr) برای هفتاد و یک نمونة خاک، که شامل کلاس_‏ مختلف بافتی بودند، آزمایش شدند. کمترین و بیشترین مقادیر ضریب تبیین (R²) به‌ترتیب از آنِ مدل‌های جیکی (J) و مدل چهارپارامتری فردلاند (Fr) بود. نتایج مقایسة مدل_‏های N و SL نشان داد با کاهش رس خاک دقت مدل N افزایش و دقت مدل SL کاهش می_‏یابد. به عبارت دیگر، با درشت‌شدن بافت در نمونة_‏ خاک_‏های مطالعه‌شده توزیع جرم‌ـ اندازة ذرات به‌تدریج به الگوی نرمال نزدیک_‏ می‌شود. نتایج آماره‌های F، C_p، و AIC نیز نشان دادند مدل Fr در بیشتر خاک‌های مطالعه‌شده بهترین کارآیی را در توصیف PSD خاک‌ها دارد و پس از آن مدل‌های لاگ‌ـ نرمال اصلاح‌شدة ORL و ONL بیشترین کارآیی را داشتند. بررسی تغییرات R² در کلاس‌های بافتی شنی و لوم شنی نشان داد مدل‌های G، ONL، ORL،N ، و Fr برازش بهتری نسبت به مدل‌های SL، J، و SC دارند. در حالی که در کلاس‌های بافتی رسی و رس سیلتی کارآیی مدل‌های SL و SC نسبت به مدل_‏های G و N بهبود یافت.