حجت قربانی واقعی


علمی- پژوهشی

چکیده مقالات

Fuzzy Modeling of Soil Water Distribution Using Buried Porous Clay Capsule Irrigation from a Subsurface Point Source
Hosein Ali Bahrami1, Hojjat Ghorbani Vaghei1 , Parvin Alizadeh2,
Farzin Nasiri3, and Zana Mahallati1
1-Department of Soil Science at Tarbiat Modares University (TMU), Tehran, Iran
2-Department of Ceramic at Tarbiat Modares University (TMU), Tehran, Iran
3-Department of Civil engineerng at Tarbiat Modares University (TMU), Tehran, Iran

Sensor Letters, Vol 8. 2010

Water distribution in soil is important for the design, operation, and management of irrigation system for arid and semi-arid regions. The present paper has attempted to estimate the wetted radius and vertical depth from Buried porous clay capsule irrigation using fuzzy model. A fuzzy reasoning algorithm is used to define the relationship between the saturated hydraulic conductivity, discharge, porosity, water volume applied and hydrostatic pressure head and the surface wetted radius and vertical depth. Singleton fuzzyfier, minimum Mamdani inference engine and centriod defuzzyfier are selected to determine soil water distribution using observed data of calcareous soil with clay loam texture in TMU. To obtain porous clay capsules with different discharge, we mixed 200, 400, 600 and 800 gram fine sand per kilogram clay loam and then baked porous clay capsules about 900 0C temperatures in a kiln. Water discharge from porous capsules included 200, 400, 800, 1200, and 2000 (cm3/hr) in 2.5 meter hydrostatic pressure head. The surface wetted radius and vertical depth values of this model were also compared in the field by the analysis of residual errors. The results show a significant relation between measurement and estimation of the surface wetted radius and vertical depth of wetted zone. Also results shows that the wetted radius and vertical depth values in 2.5 meter pressure with low discharge were about 13.5 and 22 centimeter, respectively. These parameters were 14 and 45 centimeters with high discharge, respectively.
Keywords: Discharge, Fuzzy Sets and Systems, Hydraulic Conductivity, Hydrostatic Pressure, Porous Clay Capsule, Soil Wetted Pattern.

ویژگی‌های‌‌ هیدرولیکی کپسول‌های رسی متخلخل و تاثیر آن بر توزیع رطوبت خاک

مجله پژوهش آب ایران

چکیده

 یکی از روش‌‌های سنتی ‌تامین رطوبت خاک در مزارع کوچک و متوسط مقیاس مناطق خشک و نیمه خشک استفاده از کپسول‌های رسی متخلخل است. ویژگی‌های هیدرولیکی کپسول‌های رسی متخلخل تحت تاثیر نوع رس، درصد رس، درصد شن، میزان آهک، ضخامت دیواره کپسول‌های رسی، دمای پخت، زمان پخت و فشار هیدروستاتیکی قرار دارد. تحقیق حاضر به ارزیابی هدایت هیدرولیکی و آبدهی اشباع کپسول‌های رسی متخلخل متاثر از دمای پخت، زمان پخت و فشار هیدروستاتیکی پرداخته است. ماده اولیه در ساخت کپسول‌های رسی متخلخل، از خاک‌ آهکی روستای نصرآباد گرگان است که با افزودن 0، 200، 400، 600 و 800 گرم شن نرم در هر کیلوگرم این خاک به ترتیب کپسول‌های رسی متخلخل گرگان-0، گرگان-200، گرگان-400، گرگان-600، و گرگان-800 ساخته شد. نتایج تحقیق نشان داد که زمان بهینه پخت کپسول‌های رسی متخلخل با افزایش دمای پخت کاهش یافت. همچنین آبدهی کپسول‌های رسی با افزایش دمای پخت افزایش نشان داد. رابطه بین فشار هیدروستاتیکی و آبدهی قطعات سفالی پخت شده در دمای 980 درجه سانتی‌گراد نشان می‌دهد که این رابطه برای کپسول‌های رسی گرگان-0 و گرگان-200 خطی و برای گرگان-400، گرگان-600 و گرگان-800 غیر خطی است. در حالی که شکل خیسیدگی در خاک از چنین قطعاتی به علت آبدهی کم تقریبا کروی است.

کلمات کلیدی: خاک آهکی، دمای پخت، زمان پخت، فشار هیدروستاتیکی، کپسول رسی متخلخل.

 

 

آنالیز ابعادی الگوی خیسیدگی خاک از کپسولهای رسی متخلخل 

مجله پژوهش آب ایران

چکیده

کپسول‌ رسی نوعی لوله‌ی تراوا در آبیاری زیرسطحی است که توانایی تأمین هوشمندانه رطوبت ظرفیت زراعی را در ناحیه رشد ریشه دارد. شکل پیاز رطوبتی این قطعات در خاک تحت تأثیر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، تخلخل خاک، حجم آب مصرفی، فشار هیدروستاتیک و زمان آبیاری می‌باشد. در مقاله حاضر، شعاع و عمق پیاز رطوبتی خاک در بافت لوم رسی، بعد از 24 ساعت آبیاری زیرسطحی از یک منبع تغذیه نقطه‌ای در دو نوع کپسول‌های رسی GBN (قطر 5/3 و ارتفاع 12 سانتی‌متر) و GN (قطر 5/3 و ارتفاع 5/3 سانتی‌متر) به روش آنالیز ابعادی با تئوری باکینگهام شبیه سازی شد. برای ارزیابی اعتبار نمون‌ها از تحلیل خطاهای باقی‌مانده ( اختلاف بین مقادیر اندازه‌گیری شده و پیش‌بینی شده) استفاده شد. نتایج تحلیل خطاهای باقیمانده نشان داد که متوسط مقادیر ME، RRMSE  و R2 در تخمین شعاع و عمق خیسیدگی کپسول‎های رسی GBN و  GN به ترتیب 82/9، 78/23، 48/89 و 92/10، 97/57، 4/90 است. لذا روش آنالیز ابعادی در هر دو نوع کپسول رسی توانسته است شعاع و عمق خیسیدگی را با دقت خوب برآورد نماید. همچنین نتایج نشان داد که قطعات GN در فشار هیدروستاتیک 100 کیلوپاسکال قادر به تولید شعاع و عمق خیسیدگی مشابه قطعات GBN تا فشار هیدروستاتیک 50 کیلوپاسکال میباشند.

 

واژه­های کلیدی:  تحلیل خطاهای باقیمانده، تئوری باکینگهام، توزیع رطوبت، شبیه سازی، لوله‌های تراوا

 

 

 

A New Method for Determining the Soil Erodibility Factor

Based on Fuzzy Systems

H. A. Bahrami1, H. G. Vaghei2*, B. G. Vaghei3, N. Tahmasbipour4

and F. Taliey-Tabari5

J. Agric. Sci. Technol. (2005) Vol. 7: 115-123

ABSTRACT

Determination of the soil erodibility factor (K-factor) is a cumbersome and expensive undertaking in the effort to predict the soil loss rates. The percentage of soil particles less than 0.1 mm in diameter, the percentage of organic matter, the structural as well as the textural class and permeability are the most important factors constituting the soil erodibility factor. Various methods of direct measurement for indirect prediction using models have been introduced so far for the measurement of K- factor. Using the new topics in information technology, in particular the fuzzy system including the Mamdani Inference Engine, Singleton Fuzzyfier and Centriod Defuzzyfier can determine the soil erodibility factor. The K values obtained with this method were compared with those of USLE method. Over 394 samples based on the Wischmeier nemograph as a database were included in this research work by using the fuzzy system. Using some actual data in the fuzzy system and comparing it with the K values attained with the USLE model by calculation of the regression coefficient, the applicability of this system was revealed.

Keywords: Fuzzy systems, RUSLE model, Soil erodibility, USLE model.

 

 

Improving the physical and hydraulic properties of porous clay capsules from a subsurface point source

 Hojjat Ghorbani vaghei*a, HoseinAli Bahramia, Parvin Alizadehb, Farzin Nasiri Saleh c, Zana Mahallatia

 

Twin International Conferences on

Geotechnical & Geo-Environmental Engineering

and Ground Improvement Techniques

in Seoul, Republic of Korea.

 

Abstract

Buried porous clay capsule irrigation is one of the most important efficient traditional methods for small farms in many arid and semi-arid regions. Lack of understanding of how soil water content distributions are affected by the unsaturated soil hydraulic properties and the physical and hydraulic properties of porous clay capsule have sometimes resulted in suboptimal management and low water-use efficiency. The present paper has attempted to improve the physical and hydraulic properties of porous clay capsules produced from Gorgan calcareous soil with clay loam texture. Porous clay capsules with different discharge were made with soil amended with 200, 400, 600 and 800 gram fine sand per kilogram and fired in two temperatures about 600 and 980 0C at kiln. Water discharge and soil water distribution of porous clay capsules were measured in 10, 25, 50, 80, 100 kPa of hydrostatic pressure by discharge-pressure automation instrument. Results showed a significant relationship between discharges of porous clay capsules and sand mixed in raw soil. The discharge of baked porous clay capsules in 9800C is more than the discharge of baked porous clay capsules in 6000C. Salient features of the approach and the results of the study are also presented in this paper.  

 Keywords: Calcareous soil of Gorgan, Fine sand, Hydraulic properties, Porous clay capsule, baked temperature.

 

 

   + حجت قربانی واقعی - ٦:۳۸ ‎ب.ظ ; ۱۳۸٩/۱۱/٢٧