استفاده از مدل فازی مقیاس شده برای شبیه سازی نفوذ آب به خاک

بررسی فرآیند نفوذ آب به خاک جزء مراحل اصلی و مهم از حرکت آب در خاک است و از این رو مورد توجه پژوهشگران مختلف قرار گرفته است. با استفاده از تیوری مجموعه های فازی می توان نفوذ آب به خاک را با در نظر گرفتن تغیرپذیری و عدم قطعیت در پارامترهای موثر شبیه سازی کرد. در این پژوهش، مدل فازی مقیاس شده برای شبیه سازی نفوذ آب به خاک غیراشباع ارایه شده است. برای این منظور، مقیاس سازی معادله ریچاردز به گونه ای انجام شد تا بتوان شبکه آموزشی فازی و متعاقب آن دسته قواعد فازی را برای گستره وسیع تری از خاک ها بدست آورد. استخراج قواعد فازی با استفاده از شبکه های آموزشی بزرگ ساخته شده از حل عددی معادله ریچاردز مقیاس شده انجام شد. مدل فازی مقیاس شده برای شرایط مرزی مشخص قادر به شبیه سازی جریان برای تمامی خاک ها با مقدار پارامتر شکل (n) مشخص می باشد. مقایسه نتایج مدل فازی و حل عددی معادله ریچاردز نشان داد که مدل فازی به خوبی امکان شبیه سازی نفوذ آب در خاک غیراشباع را فراهم می کند (مقدار NRMSE بین 3% تا 5/4%) و مدل فازی مقیاس شده قادر به شبیه سازی گستره وسیعی از خاک های مختلف با مقدار پارامتر شکل (n) مشخص می باشد (مقدار NRMSE بین 2/1% تا 5/1%). مدل فازی مقیاس شده به گونه ای اصلاح شد تا بتواند با یک سری دستورات فازی برای محدوده متغییری از پارامتر شکل (n) نیز کارامد باشد.