کاربرد مدل­‌های ریاضی در توصیف توزیع اندازه ذرات در رسوبات پشت بندهای رسوب­‌گیر متوالی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

2 استادیار، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

3 استاد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

چکیده

یکی از خصوصیات کلیدی رسوبات، توزیع اندازه ذرات آن­‌ها است که بسیاری از ویژگی­‌های فیزیکی و شیمیایی را تحت تاثیر قرار می­‌دهد. در این پژوهش توزیع اندازه ذرات رسوبات سطحی انباشته شده در پشت بندهای رسوب­‌گیر مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور دو آبراهه در منطقه­ نوشان ارومیه که به‌­ترتیب دارای سه و چهار بند سنگی ملاتی بودند، انتخاب شده و توزیع اندازه ذرات رسوب پشت آن­‌ها با اندازه ذرات خاک­ دامنه مشرف به بندها مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ذرات رسوب پشت بندها در مجموع نسبت به ذرات خاک دامنه، اندازه درشت­‌تری داشته و دارای بافت شنی-لومی و شنی هستند. در بندهای نیمه­‌پر ترسیب انتخابی ذرات رسوب مشاهده شد و بندهای پایین­‌دست دارای ذراتی با اندازه تقریبا مشابه با خاک اصلی بودند. در حالی­‌که در بندهای پر، این شرایط مشاهده نشده و عملا بخش قابل توجهی از ذرات کوچک­‌تر از 0.124 میلی­‌متر از بندها عبور نمودند. ده مدل مختلف ریاضی برای توصیف توزیع اندازه ذرات رسوب به­‌کار رفته و قابلیت آن­‌ها بر مبنای طیف متنوعی از ضرایب کارایی مورد ارزیابی قرار گرفت. خوشه­‌بندی سلسله­ مراتبی مدل­‌ها بر مبنای ضرایب کارایی منتخب نشان داد که به­‌ترتیب سه مدل فردلاند، ORL و ONL دارای برتری نسبی در مقایسه با سایر مدل­‌ها هستند. مقدار ضریب تبیین در هر سه مدل برابر با 0.99 بوده و آماره AIC نیز در آن­‌ها به­‌ترتیب برابر با 44.13-، 43.92- و 41.46- بود. بنابراین این مدل­‌ها می­‌توانند برای کمی­‌سازی توزیع اندازه ذرات رسوب مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of mathematical models to describe the particle size ‎distribution of sediments behind successive check dams

نویسندگان [English]

  • Leila Mehdizadeh 1
  • Farrokh Asadzadeh 2
  • Abbas Samadi 3
1 MSc Student, Faculty of Agriculture, Urmia University
2 Assistant Professor, Faculty of Agriculture, Urmia University
3 Professor, Faculty of Agriculture, Urmia University
چکیده [English]

Particle size distribution of sediment is one of the key factors which affects many other physical and chemical characteristics of the sediments. In this study, particle size distribution of the sediments trapped behind successive check dams was evaluated. Two waterways (G1 and G2) were selected in Noshan region of Urmia which have three and four check dams respectively. In each waterway, particle size distribution of sediment samples was compared with the original soil of the adjacent hill slope. Results indicated that the sediments have loamy-sand to sandy texture and have coarser particles than the adjacent soil samples. Selective deposition of sediment particles was observed in half full successive check dams of G1 waterway and the sediments of the check dam located at the downstream have a similar particle size distribution with adjacent soil sample. In filled dams of G2 waterway, considerable amounts of particles coarser than 0.124 mm in diameter were passed through dams. Some mathematical models were used to describe the particle size distribution of sediment samples and performance of them was evaluated by several efficiency criteria. Hierarchical cluster analysis of models, based on selected efficiency criteria, indicated that the Fredlund, ORL and ONL models have good performance in describing the particle size distribution of sediment samples. Coefficient of determination for these models was 0.99 and the Akaike’s Information Criterion (AIC) for these models were -44.13, -43.92, and -41.46 respectively. It can be concluded that these models are applicable for quantifying the particle size distribution of sediment samples.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Urea