مهندسی عمران امیرکبیر
سال:1399 | دوره:52 | شماره:4 |تعداد مقالات:14

پژوهشها بیانگر این است که استفاده از روش آبیاری قطرهای اغلب نسبت به روش های دیگر آبیاری، سازگاری مناسبی را با کاربرد فاضلاب تصفیه شده دارد. در همین راستا، بهمنظور مطالعه تغییرات دبی قطرهچکانها در اثر استفاده از فاضلاب تصفیه شده در سیستمهای آبیاری قطرهای، دو سیستم آبیاری قطرهای (یک سیستم با آب چاه به عنوان تیمار شاهد و دیگری با فاضلاب تصفیه شده از تصفیهخانه شهرستان میاندوآب به عنوان تیمار اصلی) نصب و اجرا گردید. بنا به تفاوت و حساسیت قطرهچکانهای مختلف در برابر گرفتگی فیزیکی متاثر از املاح موجود در آب، از چهار قطرهچکان شامل، قطره چکان یورو دریپ 4 لیتری با فواصل خروجی یک متری، دو قطره چکان ایران دریپ 4 لیتری با فواصل خروجی یک متری و لوله تیپ 16 میلیمتری با فواصل خروجی 20 و 30 سانتیمتری استفاده گردید. سیستمها در حالت فشار کارکرد 4 متر تحت آزمایش قرار گرفتند و مشخص گردید قطره چکان یورو دریپ با دارا بودن کمترین درصد کاهش دبی بهترین عملکرد را داراست و با مدیریت فنی و صحیح، سیستم قابلیت اجرا با فاضلاب تصفیه شده را دارد. بالاترین درصد یکنواختی پخش مطلق قطرهچکانها در زمان کار با فشار 4 متر مربوط به قطرهچکان یورو دریپ با 6/95% و کمترین مقدار مربوط به قطرهچکان ایران دریپ با 15/88% درصد میباشد. همچنین قطرهچکان ایران دریپ بیشترین درصد کاهش دبی و به میزان 4/29% را به خود اختصاص داد.

تفاوت اساسی بتن غلتکی و بتن معمولی دانه بندی متراکم بتن غلتکی می باشد که باعث می گردد که حجم خمیر سیمان در این بتن نسبت به بتن معمولی کمتر باشد. افزودن الیاف میکرو و ماکرو به رویه های بتنی نشان داده است که ظرفیت خمشی، مقاومت خستگی و توزیع ترک خوردگی را بهبود می دهند و به انتقال بار از میان ریز ترک های داخلی بتن کمک شایانی می نماید. در این مطالعه آزمایشگاهی، مزایای استفاده از الیاف میکرو و ماکرو پلیمری در بتن های غلتکی برای روسازی های بتن غلتکی با تعیین مشخصات مکانیکی و دوام مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور 3 طرح مخلوط بتن غلتکی با استفاده از الیاف های ماکرو (پلی الفین) و میکرو (پلی پروپیلن) در مقدار مصرف یک و دو کیلوگرم در مترمکعب ساخته و آزمایش های مکانیکی مقاومت فشاری و مقاومت خمشی (مدول گسیختگی و طاقت) و دوام پوسته شدن سطح در حضور نمک های یخ زدا و نفوذپذیری تحت فشار آب انجام گردید. نتایج آزمایش خمش نشان دهنده ی این موضوع است که در مخلوط های بتن الیافی ماکرو (پلی الفین) و مخلوط بتن الیافی میکرو (پلی پروپیلن)، الیاف ماکرو (پلی الفین) نقش موثرتری را در افزایش مدول گسیختگی نسبت به الیاف میکرو (پلیپروپیلنی) ایفا نموده است. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از الیاف (پلی الفین و پلی پروپیلن) می تواند نفوذپذیری را تا حدود 20 درصد کاهش دهد. به علاوه، مشخص شد که با استفاده از الیاف میکرو (پلی پروپیلن) می توان مقاومت سطح در برابر پوسته شدن در حضور نمک های یخ زدا را به میزان قابل توجهی بهبود بخشید اما برخلاف الیاف میکرو (پلیپروپیلنی)، الیاف ماکرو (پلی الفین) باعث کاهش مقاومت پوسته شدگی شده است.

هدف این تحقیق، ارزیابی و مقایسه رفتار لرزه ای دیوار برشی های کامپوزیتی و فولادی در قاب های ساختمانی با ستون های کامپوزیت نیمه محصور است. ابتدا رفتار عددی دیوار برشی های کامپوزیتی و فولادی دارای ستون های فولادی و کامپوزیتی نیمه محصور، بررسی و سپس پارامترهای موثر بر رفتار لرزه ای دیوار برشی های کامپوزیت تحت بارگذاری چرخه ای، با نرم افزار آباکوس تحلیل شدند. صحت سنجی نرم افزار، با دو نمونه آزمایشگاهی انجام گردید. نتایج نشان داد که استفاده از ستون های نیمه محصور، به ترتیب باعث افزایش %48 و %56 در مقاومت نهایی دیوار برشی های کامپوزیت با پوشش بتنی یک طرفه و دو طرفه گردید. ضمنا، این ستون ها باعث بهبود شکل پذیری و استهلاک انرژی شدند. ستون های نیمه محصور موجب افزایش %15در مقاومت نهایی دیوار برشی فولادی شده و در افزایش شکل پذیری و استهلاک انرژی این سیستم تاثیر محدودی داشتند. افزایش ضخامت ورق فولادی دیوار برشی کامپوزیت از 2 به 4 و 4 به 6 میلی متر به ترتیب موجب بهبود %16و %14 در مقاومت نهایی، استهلاک انرژی و شکل پذیری دیوار برشی شدند. شکاف 11/3 میلی متر بین قاب فولادی و دیوار بتن مسلح بهینه بوده و باعث بهبود رفتار لرزه ای دیوار گردید؛ با کاهش قطر شکاف به 6/5، مقاومت سازه %1/5 کاهش و با افزایش آن به 9/16میلی متر، مقاومت %7 کاهش یافت. با افزایش ضخامت مقطع فولادی ستون های کامپوزیت از2 به 5 و از 5 به 8 میلی متر، مقاومت به ترتیب %5/3 و %12/1 افزایش نشان داد. با ازدیاد مقاومت فشاری بتن از 30 به 72/5 مگاپاسکال (%142 افزایش)، مقاومت سازه فقط %15 بیش تر شد، لذا افزایش مقاومت فشاری بتن در بهبود رفتار لرزه ای دیوار تاثیر اندکی داشته است.

مواد نانوساختار به دلیل دارا بودن خاصیت ضد آب، می توانند برای کاهش آبشستگی بستر رسوبی کاربرد داشته باشند. در این پژوهش تاثیر افزودن رس و نانو مواد و میکروسیلیس به مصالح بستر رسوبی پایین دست سرریز پلکانی در کنترل فرسایش و آبشستگی آن به عنوان یک راه حل غیرسازه ای بررسی شده است. در گام نخست به ارزیابی تاثیر تعداد پله ها و رژیم جریان ایجاد شده برروی پله ها در میزان آبشستگی پایین دست پرداخته شد. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد پله در شیب شوت یکسان و در رژیم جریان غیرریزشی ایجاد شده بر روی پله ها مقدار عمق و طول آبشستگی در پایین دست سرریز پلکانی افزایش می یابد. درگام بعدی تاثیر افزودنی های تزریق شده به بستر رسوبی پایین دست سرریز در این تعداد پله از سرریز پلکانی و رژیم جریان غیر ریزشی برررسی گردید. نتایج آزمایش ها از تاثیر مثبت رس و ترکیب آن با نانو رس و میکروسیلیس در بهبود و کاهش پروفیل آبشستگی در پایین دست سرریز پلکانی حکایت دارد. بهترین عملکرد از بین 3 نوع ترکیب مختلف مربوط به ترکیب رس به همراه نانورس و میکروسیلیس بوده که نسبت به مدل شاهد در کاهش عمق و طول آبشستگی به ترتیب 48. 74 و 46. 38 درصد سهم داشتند. در تزریق رس به بستر رسوبی، عمق و طول آبشستگی به ترتیب 35. 63 و 20. 88 درصد و برای ترکیب رس به همراه نانو رس به ترتیب 41. 41 و 37. 75 درصد کاهش داشتند. این نتایج می تواند بیانگر تاثیر مثبت و قابل ملاحظه رس و نانو رس و میکروسیلیس در کنترل مکانیسم آبشستگی بستر پایین دست سازه های هیدرولیکی به ویژه در دبی های سیلابی باشد.

در این پژوهش از دو مدل گردش عمومی جو (GCM) (Can-ESM2, BNU-ESM) برای شبیه سازی بارش دوره آتی در شهر تبریز، استفاده شده است. مهم ترین ضعف مدل های GCM، بزرگ بودن مقیاس مکانی متغیرهای اقلیمی شبیه سازی شده است که روش های مختلف ریزمقیاس نمایی درصدد رفع این نقیصه می باشند. در این مطالعه برای ریز مقیاس نمودن متغیرهای اقلیمی مدل های GCM، از مدل های هوش مصنوعی شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و نروفازی (ANFIS)، بهره گرفته شده است. بدون شک اصلی ترین مرحله به هنگام استفاده از این مدل ها، انتخاب مناسب ترین ورودی از میان داده های بسیار متعدد ارایه شده توسط GCMها می باشد. بنابراین در این مطالعه برای انتخاب پارامترهای ورودی موثر از روش های درخت تصمیم و تابع اطلاعات مشترک (MI) استفاده شده است. همچنین روش ترکیب مدل برای کاهش عدم قطعیت در ریزمقیاس نمایی و افزایش دقت پیش بینی استفاده شده است. در این پژوهش مقایسه نتایج روش های ریز مقیاس نمایی نشان داد که، مدل ترکیبی با موثرترین ورودی های تعیین شده با درخت تصمیم نتایج مناسبتری ارایه می دهد. بطوریکه در هر دو مدل GCM، بکارگیری مدل ترکیبی با پیش بینی کننده های مبتنی بر درخت تصمیم نسبت به مدل های ANN و ANFIS در ریزمقیاس نمایی سبب افزایش %38-%10 DC در مدلسازی بارش می گردد. پیش بینی بارش ایستگاه سینوپتیک تبریز با مدل ترکیبی نشان داد که بارش دوره آتی (2060-2020) تحت سناریوهای RCP4. 5 و RCP8. 5 تا %40-% 30 کاهش می یابد.

دیوار برشی فولادی به عنوان یک سیستم باربر جانبی در برخی سازه های بلندمرتبه جهان مورد استفاده قرار گرفته و به دلیل سختی، مقاومت، شکل پذیری و جذب انرژی مناسب و همچنین کاهش وزن اسکلت می تواند در آینده جایگزین برخی از سیستم های باربر مرسوم شود. از طرفی نیز در دهه اخیر خطرات و اثر آتش سوزی بر سیستم سازه ای ساختمان ها مورد توجه واقع شده که این مساله در سازه های بلندمرتبه و خاص دارای اهمیت ویژه ای است. در سیستم دیوار برشی فولادی با ورق نازک توجه به ضخامت کم ورق های دیوارها، اثرات آتش بر پایداری و کاهش مقاومت جانبی آنها می تواند قابل توجه باشد. بر این اساس در این مقاله اثر حرارت ناشی از آتش سوزی بر پایداری، سختی الاستیک و مقاومت تسلیم یک دیوار برشی فولادی سه طبقه مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج تحلیل های همبند تنش-حرارت نشان داد که افزایش ضخامت ورق باعث کاهش چشمگیر تغییرشکل ستون می شود. همچنین افزایش ضخامت و تنش تسلیم ورق در کاهش کمتر مقاومت تسلیم و سختی الاستیک سیستم پس از آتش سوزی موثر بوده اما در ضخامت ثابت ورق، سختی الاستیک سیستم با افزایش تنش تسلیم ثابت می ماند. بر اساس نتایج، روابط ساده ای جهت محاسبه کاهش سختی الاستیک و مقاومت تسلیم سیستم پس از آتش سوزی، به دست آمد.

در این مطالعه به بررسی رفتار لرزه ای مخازن سیال بتنی مستطیلی پرداخته شده و اهمیت اثر مولفه قایم زلزله بر پاسخ تلاطم و پاسخ سازه بررسی گردید؛ دیواره ها انعطاف پذیر در نظر گرفته شده و اثر پارامتر ضخامت دیواره نیز مورد بررسی قرار گرفت. در این مقاله سازه مخزن به روش المان محدود و محیط سیال به روش هیدرودینامیک ذرات هموار، که یک روش بدون مش و دارای مزایای زیادی نسبت به روش های سنتی بر پایه مش است، مدلسازی گردید. به منظور صحت سنجی، درستی مدلسازی با نتایج آزمایشگاهی و عددی معتبر موجود مقایسه شد. تحلیل ها تحت رکوردهای افقی با پریودهای غالب در محدوده های مختلف یک بار با در نظر گیری مولفه قایم و بار دیگر بدون در نظر گیری آن انجام شدند و پارامترهای ارتفاع تلاطم، برش پایه، نیرو در عرض واحد و جابه جایی دیواره برای مقایسه بدست آورده شدند. نتایج نشان دادند که در نظرگیری مولفه قایم در تحلیل، اثر نسبتا ناچیزی بر روی پاسخ تلاطم دارد اما اثر آن بر روی پاسخ سازه بسیار زیاد است، در عین حال حداکثر تلاطم در تحلیل تحت رکورد افقی با پریود غالب بالا مشاهده می شود. مخازن با ضخامت متفاوت یا به عبارت دیگر انعطاف پذیری متفاوت دیواره ها، پاسخ تلاطم و پاسخ سازه بسیار متفاوتی از هم نشان دادند. همچنین اثر انعطاف پذیری دیواره های موازی با جهت اعمال زلزله بر روی پاسخ سازه مقدار قابل توجهی دارد. نتیجه گیری می شود که اثر مولفه قایم و انعطاف پذیری دیواره ها در تحلیل لرزه ای مخازن باید در نظر گرفته شود.

با توجه به لزوم طراحی بهینه و اقتصادی سازه ها، کاهش وزن نهایی سازه طراحی شده که رابطه مستقیم با هزینه ساخت در پروژه ها دارد، اهمیت زیادی پیدا می کند. از طرفی با کاهش وزن مقاطع استفاده شده در سازه، پارامترهای مقاومتی المان مربوطه کاهش می یابد و سازه توان تحمل در مقابل بارهای وارده را از دست می دهد. پژوهش حاضر، سعی دارد با استفاده از تکنیک های محاسبات نرم، الگوریتمی ارایه کند که علاوه بر حداقل سازی وزن سازه، تمامی قیود آیین نامه نیز ارضا شود، علاوه بر آن از سرعت مناسبی نیز برخوردار باشد. در انتها نیز روش های مختلف محاسبات نرم، شامل الگوریتم ژنتیک بهبودیافته، الگوریتم مورچگان بهبودیافته و انواع مختلفی از شبکه های عصبی دولایه و سه لایه با روش های مختلف آموزش در روند بهینه سازی با یکدیگر و با روش رایج طراحی سازه مقایسه و نتایج آورده شده است که نتایج نشان از بهینه شدن قابل توجه وزن سازه در حدود 14 تا 33 درصد با استفاده از الگوریتم مورچگان و ژنتیک دارد و از بین این تکنیک ها سرعت و دقت بالای الگوریتم مورچگان بهبودیافته نسبت به باقی تکنیک های محاسبات نرم مشخص شده است. ضمنا برای تحلیل سازه ها، علاوه بر مدل سازی سه بعدی از روش تحلیل دینامیکی طیفی استفاده شده و روند بهینه سازه برای چهار نوع سازه، منظم، نامنظم در ارتفاع، نامنظم در پلان و نامنظم در پلان و ارتفاع صورت گرفته است تا حالت های مختلف مورد بررسی قرار گیرد.

دردهه اخیر استفاده از ریزشمع های خودحفار افزایش چشمگیری داشته است. این ریزشمع ها باتوجه به روش اجرا، زمان و هزینه را کاهش داده و علاوه بر تسلیح خاک، همزمان سبب بهسازی خاک نیز می گردند. باوجود افزایش استفاده از این ریزشمع ها، مطالعات اندکی درخصوص عملکرد آنها خصوصا تعیین ظرفیت باربری، تدوین معیارهای گسیختگی و تفسیر آزمون های بارگذاری صورت گرفته است. در این تحقیق 22 ریزشمع خودحفار با روش تزریق همزمان در طول ها و خاک های متفاوت اجرا و آزمون های بارگذاری کششی و فشاری تمام مقیاس بر روی آن ها انجام شده است. سپس با استفاده از شش معیار گسیختگی متداول در ارزیابی باربری شالوده های عمیق، به تشریح عملکرد و ظرفیت باربری این نوع ریزشمع ها پرداخته شده است. درادامه با استفاده از روابط ریاضی و فرضیات موجود در خصوص منحنی های بارگذاری-جابجایی و همچنین با استفاده از مدلسازی عددی منحنی های بار-نشست، نتایج آزمایش میدانی تا حد گسیختگی ژیوتکنیکی توسعه داده شده است. نتایج نشان می دهد از آنجا که قطر و مقاومت باند حاصل در ریزشمع های خودحفار بیش از فرضیات تیوری می باشد، معیارهای گسیختگی موجود برای تفسیر نتایج بارگذاری ریزشمع های خودحفار مناسب نبوده و افزایش مقاومت جداره و کاهش طول الاستیک را درنظر نمی گیرند. براین اساس با استفاده از اطلاعات به دست آمده از اعمال معیارهای گسیختگی، توسعه نتایج آزمایش های بارگذاری و بررسی اثر کوتاه شدگی الاستیک در آزمون بارگذاری، رابطه ای جهت تعیین بارگسیختگی ریزشمع های خودحفار مبتنی بر روش متعارف دیویسون ارایه شده است.

یکی از مسایل مهم در اجرای پروژه های عمرانی وجود خاک های رسی با مقاومت پایین و مشکلات ژیوتکنیکی ناشی از آن است. تثبیت شیمیایی با مواد افزودنی مانند سیمان از روش های متداول بهسازی خاک های رسی است. با وجود تاثیر قابل قبول سیمان در بهبود مقاومت خاک، به دلیل آلودگی های زیست محیطی ناشی از فرایند تولید این ماده، در سال های اخیر محققین به دنبال مصالح جایگزین سیمان با آلودگی کمتر و صرفه اقتصادی بوده اند. یکی از این مصالح، غبار کوره سیمان است. غبار کوره سیمان یک محصول جانبی تولید سیمان پرتلند است که در محل خروجی گازهای آزاد شده کوره سیمان توسط فیلترهای پارچه ای یا رسوب کننده الکترواستاتیکی جمع آوری می شود. در این مقاله به مقایسه پارامترهای ژیوتکنیکی خاک رس کایولینیت تثبیت شده با سیمان و غبار کوره سیمان پرداخته می شود. به این منظور آزمایش های حدود اتربرگ، تراکم، مقاومت فشاری محصور نشده و نسبت باربری کالیفرنیا بر نمونه های حاوی 5، 10 و 15 درصد سیمان و غبار کوره سیمان (نسبت به وزن خشک خاک) انجام شد. نتایج نشان داد که سیمان و غبار کوره سیمان مقاومت خاک را افزایش می دهند و مقاومت فشاری محصور نشده نمونه با 15 درصد غبار کوره سیمان برابر با مقاومت نمونه با 10 درصد سیمان پس از 28 روز عمل آوری می باشد. آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه های حاوی سیمان و غبار کوره سیمان نشان داد که به دلیل تشکیل ژل کلسیم سیلیکات هیدرات، حفره ها کاهش یافته و اتصال بین ذرات خاک بیشتر شده است که منجر به افزایش مقاومت می گردد.

بدلیل پیچیدگیهای موجود درمحاسبات سه بعدی زمینهای مسلح شده با ستون های سنگی می توان مسایل سه بعدی را بکمک روش هایی مانند سطح معادل و ترانشه معادل به مسایل در حالت دوبعدی (کرنش مسطح) تبدیل نمود که درمطالعات تحلیلی و عددی به وفور استفاده می شود. در خصوص مقایسه نتایج حاصل از روش های مذکور و مدلسازی واقعی، مطالعات آزمایشگاهی کاملی صورت نگرفته است. بدین منظور در این مطالعه آزمایشهایی در دستگاه برش مستقیم در ابعاد152*305*305 میلی متر بر روی نمونه خاک بهسازی شده با ستون سنگی در آرایشهای ستون سنگی مجزا (منفرد، مربعی و مثلثی)، ترانشه معادل و سطح معادل انجام شد. پارامترهای تاثیرگذار شامل نسبت ناحیه اصلاح شده(4/8 و 12 و 4/16 و 25 درصد) و مقدار سربار قایم اعمالی (55 و 75 و 100 کیلوپاسکال) موردبررسی قرارگرفت. نتایج بیانگر افزایش سختی و مقاومت برشی خاک بهسازی شده در آرایشهای ستون سنگی مجزا و ترانشه معادل و همچنین تاثیر نحوه چیدمان آرایش ستون های سنگی درافزایش مقاومت برشی نسبت به بستر سست ماسه ای می باشد. بیشترین افزایش مقاومت برشی و سختی مربوط به آرایش مربع و کمترین آن مربوط به آرایش منفردمی باشد. مقایسه نتایج حاصل از آرایشهای ستون سنگی مجزا و ترانشه معادل متناظر با هر آرایش نشان می دهد که میتوان از آرایش ترانشه معادل در حالت دو بعدی به جای ستونهای سنگی در حالت سه بعدی استفاده نمود. در آزمایشهای انجام شده در حالت سطح معادل افزایش در مقاومت برشی و پارامترهای مقاومت برشی نسبت به بستر ماسه ای سست غیر مسلح مشاهده نشد.

امواج ساحلی ناشی از زمین لغزش در دریاچه سدهای مخزنی می تواند ایمنی سد را مورد تهدید قرار دهد. بنابراین شناخت دقیق هیدرولیک جریان ناشی از امواج ساحلی همواره مورد توجه محققین بوده به گونه ای که تاکنون تحقیقات گسترده آزمایشگاهی و عددی را به خود معطوف نموده است. در این تحقیق از یک روش کاملا لاگرانژی عددی مبتنی بر ذرات و بدون شبکه بندی به نام روش هیدرودینامیک ذرات هموار برای شبیه سازی امواج ساحلی ناشی از زمین لغزش استفاده شده است. معادلات حاکم از یک الگوریتم جدید سه مرحله ایی هیدرودینامیک ذرات هموار که مبتنی بر روش پیش بینی و تصحیح است حل می شوند. به منظور معتبرسازی روش، از داده های آزمایشگاهی مسیله شکست سد روی بستر خشک استفاده شده است. نتایج این تحقیق، حل تحلیلی را خوب تقریب زده و مدل حاضر برای عمق جریان در محل شکست، به حل تحلیلی نزدیک است. رسیدن به ضریب همبستگی 9998/0، متوسط خطای مطلق 0542/0 و ضریب کارایی مدل نش-ساتکلیف 974/0 برای پارامترهای مورد محاسبه، نشان می دهد مدل با دقت مناسبی کالیبره شده است و مدل مذکور توانایی شبیه سازی عمق و دبی آب را دارد. نتایج نشان داد که مدل سازی امواج ناشی از زمین لغزش در ناحیه تولید و ناحیه دور خیز توانایی بالایی دارد و ناحیه انتشار را با دقت 95 درصد به خوبی شبیه سازی می کند. از مقایسه نتایج اندازه گیری شده و آزمایشگاهی، مقادیر آماری ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا بترتیب 95/0 و 0071/0 بدست آمد که نشان دهنده دقت بالای مدل در محاسبه نیمرخ سطح آب ناشی از زمین لغزش زیرسطحی می باشد.

یکی از چالش های اصلی مناطق خشک و بیابانی، نحوه کنترل فرسایش بادی خاک های مستعد فرسایش می باشد. فرسایش بادی موجب آسیب هایی جدی به اقتصاد، محیط زیست و سلامت موجودات زنده می شود. تحقیق حاضر با هدف تثبیت خاک مستعد فرسایش، با استفاده از مالچ ارگانیک تهیه شده از پودر ریشه گیاه سریش (Eremurus spectabilis) انجام شد. تاثیر غلظت و میزان پاشش مالچ بر میزان فرسایش خاک بررسی و میزان نفوذ و کاهش ضخامت لایه تثبیت یافته در مقابل سرعت بادهای 6، 9، 12 و 15 متر بر ثانیه، به مدت زمان 5 دقیقه در تونل باد بررسی گردید. در انتها نیز مقادیر EC، pH، میزان شوری و دیگر عناصر تشکیل دهنده خاک به منظور ارزیابی تاثیر زیست محیطی مالچ مورد مطالعه، قبل و پس از مالچ پاشی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش میزان پاشش مالچ باعث نفوذ بیشتر مالچ در خاک و افزایش غلظت مالچ علی رغم کاهش عمق نفوذ آن در خاک، بواسطه افزایش مقدار چسبندگی بین ذرات خاک سبب مقاومت بیشتر آن در مقابل فرسایش بادی می شود. همچنین براساس نتایج بدست آمده مالچ هایی با غلظت های 0. 2، 0. 6 و 0. 7 درصد قادر به تثبیت خاک در برابر جریان باد به ترتیب تا حداکثر سرعت های 9، 12 و 15 متر بر ثانیه است. به طور کلی مالچ گیاهی مذکور مالچی سازگار با محیط زیست و گزینه ای مناسب برای کنترل فرسایش بادی خاک-های مستعد فرسایش محسوب می گردد.

دقت روش بدون شبکه چندربعی کاملا به انتخاب پارامتر شکل بهینه آن وابسته است. هدف از پژوهش حاضر، پیشنهاد یک الگوریتم نوین برای تعیین پارامتر شکل بهینه است، به طوری که برخی از مشکلات پیشین اعم از؛ وابسته بودن به تعداد نقاط محاسباتی و یک حل دقیق از مسیله، هزینه بالا و دقت پایین محاسبات، تجربی بودن، همگرا شدن روش های بهینه سازی کلاسیک به نقاط بهینه محلی و. . . را برطرف نماید. به این منظور از الگوریتم ژنتیک استفاده می شود و برای سرعت بخشیدن به روند حل آن، حد پایین پارامتر شکل؛ کمینه شعاع با شرط عدم تکینگی ماتریس ضرایب و حد بالای آن؛ بیشینه شعاع اقلیدسی نقاط محاسباتی پیشنهاد شده است. الگوریتم مذکور از چهار مرحله تشکیل می شود: 1) تولید پارامتر شکل توسط الگوریتم ژنتیک در بازه پیشنهادشده، 2) تشکیل تابع چندربعی با تعداد پایینی از نقاط محاسباتی، 3) تشکیل تابع چندربعی با تعداد بالایی از نقاط محاسباتی و 4) کمینه سازی اختلاف جواب دو تابع به دست آمده از دو مرحله قبل. در الگوریتم فرا ابتکاری حاضر، توزیع نقاط یکنواخت است به طوری که هر سه نقطه، ریوس مثلث های متساوی الاضلاعی هستند که دامنه مسیله را نمایش می دهند. برای صحت سنجی، مسایلی همگن، ناهمگن و ناهمسان از پدیده تراوش حل شد به طوری که در میدان های ناهمگن از تکنیک تجزیه دامنه استفاده گردید. مقایسه نتایج با سایر حل های دقیق و عددی، توانایی و دقت بالای الگوریتم پیشنهادی را نشان داد. با این رویکرد می توان به پارامتر شکل بهینه ای ثابت و مستقل از تعداد نقاط محاسباتی برای هندسه های دلخواه دست یافت.