استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع از ویژگی‌های زودیافت خاک

هدایت هیدرولیکی اشباع خاک از مهم‌ترین ویژگی‌های فیزیکی خاک است که اهمیتی ویژه در شناخت، بررسی و مدل‌سازی ترابری آب، املاح و آلاینده‌ها در محیط‌های متخلخل دارد. با وجود پژوهش‌های پرشمار که پیرامون اندازه‌گیری مستقیم هدایت هیدرولیکی اشباع صورت گرفته است، این روش‌ها هم‌چنان پرهزینه، زمان‌بر و تخصصی هستند. از این‌رو، برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از روش‌هایی سریع، کم‌هزینه و با دقتی قابل‌قبول از جمله توابع انتقالی خاک، ضروری است. هدف از این پژوهش برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از پارامترهای زودیافت خاک شامل توزیع اندازه ذرات، جرم ویژه ظاهری، تخلخل کل، تخلخل موثر، درصد رطوبت در مکش 3/0 و 15 بار، درصد آهک، درصد موادآلی، ph و ec با بهره‌گیری از شبکه عصبی مصنوعی بود. به این منظور، در منطقه چهل‌دین در محدوده شهرستان گرگان هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از دستگاه نفوذسنج گوالف در 27 مکان در عمق‌های 35-10، 35-15 و 35-20 (81 = 3 × 27) اندازه‌گیری و از همان نقاط نمونه‌برداری خاک نیز صورت گرفت. سپس ویژگی‌های زودیافت خاک، در آزمایشگاه اندازه‌گیری و نتایج اولیه به‌دست آمد. بر پایه نتایج تجزیه حساسیت، درصد شن و رس، درصد رطوبت در مکش 3/0 بار، تخلخل کل و میانگین هندسی اندازه ذرات به‌ترتیب به‌عنوان پارامترهای حساس در برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع بودند. در نهایت به‌منظور تخمین سریع و کم‌هزینه هدایت هیدرولیکی اشباع، با استفاده از پارامترهای حساس، مدل‌هایی گوناگون طراحی شدند. نتایج نهایی مقایسه مدل‌ها نشان داد که بهترین مدل از نظر دقت و سرعت تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع مدلی بود که از پارامترهای ورودی لگاریتم میانگین هندسی قطر ذرات، تخلخل کل و درصد شن و رس استفاده شد.