بهروز مهدی نژادیانی

این تحقیق حل های تحلیلی معادله بوسینسک مرتبه کسری مکانی (SFBE) را برای نیمرخ های سطح ایستابی اولیه سهموی نوع 1، سهموی نوع 2 و بیضوی که به ترتیب با علائم اختصاری SFBE-P1، SFBE-P2 و SFBE-E نشان داده شده اند؛ ارائه می کند. داده های آزمایشگاهی و صحرایی برای ارزیابی مدل های مرتبه کسری استفاده شد. بعلاوه، عملکرد مدل های مرتبه کسری پیشنهاد شده با عملکرد حل تحلیلی توسعه یافته برای نیمرخ سطح ایستابی اولیه تخت (SFBE-F) مقایسه شد. براساس نتایج آنالیز حساسیت، درجه غیرهمگنی خاک (α) تأثیر بیشتری بر خروجی مدل های مرتبه کسری دارد. همچنین، نتایج نشان داد که پارامتر α در SFBE-P1، SFBE-E و SFBE-F قادر بود درجه غیرهمگنی خاک را به خوبی توضیح دهد. مقدار α در خاک نسبتاً همگن حدود 2 تخمین زده شد، در حالی که مقادیر آن در خاک های نسبتاً غیرهمگن و با درجه غیرهمگنی متوسط به ترتیب حدود 1/1 و 3/1 تخمین زده شد. در خاک نسبتاً غیرهمگن، مدل های مرتبه کسری به مدل های کلاسیک متناظر آن ها تقلیل یافت. نتایج اندازه گیری و پیش بینی نشان داد که مدل های SFBE-E و SFBE-F بهترین عملکرد را داشتند. این در حالی بود که عملکرد مدل SFBE-P2 از همه مدل ها ضعیف تر بود. رفتارهای مشابهی نیز در مدل های کلاسیک متناظر با مدل های مرتبه کسری مشاهده شد. مدل های SFBE-E و SFBE-F در مقایسه با مدل BE-F شبیه سازی های دقیق تری در خاک های غیرهمگن به دست دادند. روی هم رفته، مدل های SFBE-E و SFBE-F می توانند به عنوان مدل های کاربردی برای شبیه سازی نیمرخ سطح ایستابی بین دو لوله زهکش موازی هم در خاک های همگن و هم در خاک های غیرهمگن استفاده شوند.