بررسی عدم قطعیت پارامترهای خاک بر عدم قطعیت پروفیل رطوبتی با استفاده از نظریه ی مجموعه های فازی

عدم قطعیت ابزاری برای سنجش اعتماد پذیری سیستم یا پارامترهای آن می باشد. در بررسی حرکت آب در خاک غیر اشباع پارامترهای زیادی موثر هستند، که اندازه گیری یا برآورد آن ها دشوار بوده و به نوعی دارای عدم قطعیت می باشند. در این پژوهش، بر اساس نظریه ی مجموعه های فازی، رویکردی جایگزین برای بیان نادقیقی پارامترهای مدل و پیش بینی عدم قطعیت در شبیه سازی مدل به کار گرفته شد. ابتدا معادله ریچاردز به عنوان یک مدل قطعی برای حرکت آب در خاک به صورت عددی حل گردید. برای به دست آوردن عدم قطعیت در شبیه سازی این مدل، متغیرهای ورودی (θs، θr ، Ks ، α و n) به عنوان توابع فازی معرفی شدند. پس از ساختن توابع فازی مناسب برای هر یک از ورودی ها، برای هر برش β مشخص مقادیر مرزی برای این پارامترها به دست آمد، با استفاده از این مقادیر و با درنظر گرفتن قیدهای خاص، مقادیر بیشینه و کمینه رطوبت در زمان و مکان مشخص با استفاده از حل عددی معادله ریچاردز به دست آمد. نتایج نشان داد که عدم قطعیت در شبیه سازی پروفیل رطوبتی خاک در فاز اشباع کمترین و در فاز پیشروی بیش ترین مقدار را به خود اختصاص می دهد که علت این امر بیش ترین اثر عدم قطعیت ذاتی پارامترهای ورودی و نتیجه این عدم قطعیت در پروفیل رطوبتی در فاز پیشروی است. شکل توابع فازی به دست آمده برای رطوبت خاک در زمان مشخص، در عمق های مختلف خاک متفاوت بود که متاثر از نقش پارامترهای اولیه در هر زمان و مکان خاص در نتایج خروجی رطوبت می باشد.