تبلیغات
علوم خاک soil-science - بررسی و تشخیص جریان ترجیحی املاح با استفاده از تغییر شدت جریان ورودی در چهار خاك دست نخورده
علوم خاک soil-science
پیش به سوی کشاورزی پایدار با نگرش صحیح به خاک

آرشیو موضوعی

آرشیو

لینکستان

صفحات جانبی

← آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

بررسی و تشخیص جریان ترجیحی املاح با استفاده از تغییر شدت جریان ورودی در چهار خاك دست نخورده

چکیده 

در این پژوهش تعداد 4 ستون خاك دست نخورده مورد بررسی قرار گرفت. پس از تعیین خصوصیات شیمیایی، فیزیکی و هیدرولیکی خاکها، ابتدا هر خاك در شرایط اشباع و ماندگار با محلول کلرید سدیم 2 نرمال با غلظت یک دسی زیمنس بر متر شستشو داده شد و برای بدست آودن منحنی رخنه هر خاك با محلول کلرید سدیم 2 نرمال و با غلظت 10 دسی زیمنس بر متر در مدت زمان کوتاه پالس دهی انجام شد. نتایج بدست آمده بیانگر وجود جریان ترجیحی در حالت اشباع و عدم آن در

شدت جریان های بسیار کمتر از اشباع بود. نتیجه بدست آمده را می توان به نقش بیشتر پخشیدگی و انتشار ناشی از

توزیع گسترده اندازه منافذ در این خاك ها و اعوجاج بیشتر منافذ نسبت داد.

کلمات کلیدی: جریان ترجیحی، انتقال املاح، منحنی رخنه

 

مقدمه
جریان ترجیحی باعث انتقال آلودگی بدون تعامل شیمیایی و بیولوژیکی در لایه های بالایی خاك به آب های زیرزمینی می شود(هتوول و همکاران، 1997 ).عوامل خاکی مانند بافت و ساختمان خاك و ویژگی های باران مانند شدت و مقدار باران بر میزان انتقال ترجیحی تاثیر می گذارند(هتوول و همکاران، 1997 ). بدلیل وجود پیچیدگی های متعدد در درك مکانیسم جریان ترجیحی کمی کردن و اندازه گیری آن مشکل است(سوزانا 2009 ).بطور کلی جریان ترجیحی به سه دسته تقسیم می شود: 1- جریان در خلل و فرج درشت خاك های با ساختمان مناسب(بوون و جرمن، 1982 3)  2-جریان پنجه ای در خاك های حاوی لایه های آبگریز(باترز و همکاران،1998 ) 3-جریان های قیف مانند(کونگ، 1990 ) . لیلینا ( 2003 ) نشان داد که جریان ترجیحی آب در منافذ درشت خاك را می توان از طریق اندازه گیری سرعت انتقال املاح توصیف نمود. حرکت آب و املاح در خاك های رسی با ساختمان خوب نسبت به خاك های شنی بدون ساختمان و نیز خاکهای خیس در مقایسه با خاکهای خشک عمقی تر و سریعتر است(بوون و جرمن،1982 )در مقیاس کوچک، انتقال املاح بوسیله معادله پخشیدگی هیدرو دینامیکیCDE توصیف می شود. ضریبانتشار هیدرودینامیکی اغلب توسط برازش داده های حاصل از آزمایشات جابجایی اختلاط پذیربا مدل CDEبدست می آیند(ژی ونگ و همکاران 2002 ). بدلیل وقوع جریان ترجیحی مدل CDE اغلب قادر به شبیه سازی دقیق منحنیجابجایی املاح در مقیاسهای بزرگ و بویژه در خاکهایی که دارای ناهمگونی هستند نمی باشد هرچند در مدلCDE    غیر تعادلی برازش همزمان ردیاب ها و کاهش تعداد پارامترهای کالیبره کننده می تواند به کاهش عدم قطعیت پیش بینی مدل منجر شوند(گئوپینگ و همکاران، 2009 ).هدف از این تحقیق بررسی وقوع جریان ترجیحی با استفاده از یک روش ساده می باشد در این تحقیق پیک منحنی های انتقال املاح به عنوان نشانگر میانه پالس املاح وارد شده به خاك در نظر گرفته می شود. زمان وقوع پیک با زمان محاسبه شده بر اساس جریان پیستونی در دو حالت اشباع و غیر اشباع در ستونی از خاکهای دست نخورده با کاربری مختلف مقایسه و امکان وقوع جریان ترجیحی مورد ارزیابی قرار می گیرد.
نتیجه گیری:
   در هر نمونه خاك زمان اوج پیک مشاهده شده حاصل از آزمایشدر حالت اشباع و زمان محاسبه شده است. وقوع یا عدم وقوع جریان ترجیحی در هر نمونه را با توجه به تقریب این دو زمان مورد پیش بینی قرار می گیرد. در هر آزمایش اگر دو زمان به همدیگر نزدیک باشند نشان دهنده عدم وقوع جریان ترجیحی می باشد.
   شیب تند منحنی در آزمایشات اشباع و در ابتدای آبشوئی احتمالا به دلیل رخ دادن جریان ترجیحی در درز و ترك های عمودی و منافذ درشت و مسیرهای ترجیحی در تمام خاك های مورد آزمایش می باشد. ظاهر شدن پیک منحنی ها در زمان طولانی تر و کشیدگی بیشتر منحنی در شرایط غیر اشباع در خاك ها را می توان به نقش بیشتر پخشیدگی و انتشار ناشی از توزیع گسترده اندازه منافذ در این خاك ها و اعوجاج بیشتر منافذ نسبت داد که با نتایج کسل و همکاران( 1974 ) مطابقت دارد. از طرفی شیب کم منحنی در مراحل بعدی آبشوئی به دلیل ورود کلرید کلسیم به درون منافذ ریز در داخل ستون خاك می باشد که به آرامی در طی شستشوی خاك از منافذ ریز که با نیروی بیشتری نگه داری شده اند، آزاد می شوند.
   تسیوشی و میازاکی ( 1993 ) در بررسی خصوصیات جریان ترجیحی به این نتیجه رسیدند که جریان ترجیحی یک نوع جریان اشباع است و در جریان غیراشباع به ندرت اتفاق می افتد. لئو و همکاران( 2007 ) خصوصیات موثر بر میزان جریان ترجیحی را بررسی نمودند و نشان دادند که میزان جریان ترجیحی به بافت، ساختمان خاك و محتوای مواد آلی و معدنی و تغییرات فضایی این خصوصیات خاك وابسته است.خاك های  1SS و 2 SS دارای خصوصیات شیمیایی و  مشترکی هستند و بدلیل تغییرات فضایی در این خاك ها نسبت به همدیگر از قبیل ساختمان و توزیع اندازه منافذ، هدایت هیدرولیکی اشباع متفاوتی از همدیگر دارند. خاك ها دارای منافذ درشت و درز و ترك های عمودی سبب ایجادجریان ترجیحی می شوند.در خاك Kh  تضاد بافتی احتمالا سبب کاهش و یا از بین رفتن انتقال ترجیحی املاح در شرایط غیر اشباع شده است. مرز بین لایه ها در شرایط غیر اشباع موجب اختلاط هیدرودینامیکی بیشتر وکاهش جریان ترجیحی می شود. انتقال یا جریان ترجیحی در خاك های رسی و سیلتی بیش از خاك های شنی رخ میدهد(ونگ و همکاران 2009 ).  در خاك 2SS احتمالا هدایت هیدرولیکی اشباع کم ( احتمالا ناشی از محدود بودن دامنه توزیع اندازه منافذ خاك) موجب طولانی بودن زمان اختلاط پالس اعمال شده با محلول زمینه ای و در نتیجه پخشیدگی هیدرودینامیکی موثرتر و در پی آن کاهش جریان ترجیحی شده است.
دوازدهمین کنگره علوم خاك ایران
تبریز، 12 الی 14 شهریور 13
قدیر بابائی 1، محمد حسین محمدی 2
1- کارشناس ارشد دانشگاه زنجان
2-  استادیار گروه خاکشناسی دانشگاه زنجان
منابع:
1) Bauters TWJ, DiCarlo DA, Steenhuis TS and Parlange JY, 1998. Preferential flow in water repellent sands. Soil Sci. Soc. Am.J. 62:1185–1190.
2) Beven K, Germann P, 1982. Macropores and water flow in soils. Water Resour Res 18:1311–1325.
3) Bouma J, Belmans CFM, Dekker LW, 1982.Water infiltration and redistribution in a silt loam subsoil with vertical worm channels. Soil Sci. Soc.Am. J, 46: 917-921.
4) Cassel DK, kueger TH, Schroer Fw, Norum EB, 1974. solute movement through disturbed and undisturbed soil cores. Soil Sci.Soc. Am. Proc. 37: 36-38.
 5) Dane JH and Topp GC, 2002. Methods of soil analysis. Part 4. Soil Sci.Soc.Am. Book Ser. 5.SSSA, Madison, WI.
6) Guoping T a, Melanie A, Mayes a, Jack C, Parker b, Xiangping L, Yin a,David B, Watson a,Philip MJ, 2009. Improving parameter estimation for column experimentsby multi-model evaluation and comparison. J. Hydrol 376 :567–578.
7) Heatwole CD, Zacharias S,Mostaghimi S,Dillaha TA, 1997. ovement of field applied atrazine,metolachlor, and bromide in a sandy loam soil. Trans.ASAE.40:1267-1276.
8) Kung KJS, 1990. Preferential flow in a sandy vadose zone. Mechanisms and implications. Geoderma 46:59–71.
9) Liliana DP, Stephane R, Yvan C, 2003. Predicting preferential water flow in soils by raveling-dispersive waves. J .Hydrol.278: 64–75.
 10) Luo L, Lin H, Walker C, 2007(c). Quantitative relationship between soil structure andpreferential flow and transport in contrasting soils and land uses.: A. G.U.
11) Suzanne E, 2009. Quantifying preferential flow in soils: A review of different techniques.J.Hydrol. 378: 179-204.
12) Tsuyoshi M, 1993. Water flow in soils. Published in 2006 by CRC Pres Taylor & Francis Group.Page: 95-120.
13) van Genuchten MTh and Dalton FN, 1986. Models for simulating salt movement in egated field soils.Geoderma, 38: 165-183.
14) Wang KR, Zhang and Hiroshi Y ,2009. Characterizing heterogeneous soil water flow and solute transport using information measures. J. Hydrology. 370:109-121.
15) Zhi Wang, Jianhang Lu, Laosheng Wu, Thomas Harter and William A, 2002. Visualizing Preferential Flow Paths using Ammonium Carbonate and a pH Indicator. Published in Soil Sci. Soc. Am. J. 66:347–351.

woebegonelink3318.jimdo.com
دوشنبه 1 خرداد 1396 12:54 ب.ظ
I think this is one of the most vital information for me.

And i am glad reading your article. But want to remark on some general things,
The web site style is great, the articles is really nice : D.

Good job, cheers
Maddison
یکشنبه 24 اردیبهشت 1396 11:41 ب.ظ
Thanks for finally talking about >علوم خاک soil-science -
بررسی و تشخیص جریان ترجیحی املاح با استفاده از تغییر شدت جریان ورودی در
چهار خاك دست نخورده <Loved it!
manicure
چهارشنبه 23 فروردین 1396 09:32 ب.ظ
I wanted to thank you for this wonderful read!! I certainly loved every bit of it.
I've got you book-marked to check out new stuff you post…
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

درباره وبلاگ

مدیر وبلاگ : محسن کوه جانی

آخرین پست ها

جستجو

نویسندگان

free counters

فید خوان rss reader