Proposta de um método alternativo para a estimativa da condutividade hidráulica em solos não saturados

A proposal of an alternative method for estimating the hydraulic conductivity of unsaturated soils

RESUMO

A determinação da condutividade hidráulica em solos não saturados é essencial ao realizar análises de fluxo transiente nesses meios porosos. No entanto, a execução de ensaios de laboratório e de campo para a determinação dessa propriedade hidráulica não é prática corrente no âmbito da geotecnia, por se tratar de procedimentos demorados e dispendiosos. As redes neurais artificiais (RNA) têm sido bastante empregadas em Mecânica dos Solos, permitindo a estimativa de uma forma fácil e simples de fenômenos complexos e multivariados. Desse modo, este artigo tem como objetivo apresentar um modelo de estimativa da condutividade hidráulica em solos não saturados desenvolvido a partir de um tipo de RNA conhecido como perceptron multicamadas (MLP). As variáveis de entrada do modelo são: índice de vazios inicial, teor de umidade gravimétrico inicial, percentuais de areia, silte e argila, índice de plasticidade, coeficiente de permeabilidade saturado e sucção matricial. Durante a modelagem, um total de 275 exemplos foram utilizados, dos quais 85% foram empregados na fase de treinamento, e 15% na fase de teste. O modelo proposto possui uma arquitetura A: 8-4-2-1 e apresentou coeficiente de correlação de 0,97 após 500 mil iterações em ambas as fases de treinamento e de teste. Os resultados do modelo se ajustaram satisfatoriamente aos dados experimentais utilizados nas fases de treinamento e de teste, e a rede neural proposta foi capaz de representar a influência das variáveis de entrada no comportamento hidráulico de diferentes tipos de solo.

Palavras-chave
Solos não saturados; condutividade hidráulica; redes neurais artificiais; perceptron multicamadas