رفتار آب عبوری از ستون‌های حاوی لایه‌های رس مونتموریلونایت

محورهای موضوعی : آلودگی خاک

رضا تقدیسی نقاب ¹ (دانش آموخته کارشناسی ارشد فیزیک و حفاظت خاک، دانشگاه علوم‌کشاورزی و منابع‌ طبیعی، گرگان، ایران.)
سهیلا ابراهیمی ² (استاد‌یار گروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع‌ طبیعی، گرگان، ایران. *(مسوول مکاتبات))
مهدی ذاکری‌نیا ³ (دانشیار گروه مهندسی آّب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع ‌طبیعی، گرگان، ایران.)
سید علیرضا موحدی نائینی ⁴ (دانشیار و عضو هیئت علمی گروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع ‌طبیعی گرگان)

تاریخ دریافت : 1396/01/30 تاریخ پذیرش : 1396/03/17 تاریخ انتشار : 1399/03/01

کلید واژه: نفوذ آب, لایه‌رسی, خاک شن‌لومی,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: در مطالعات هیدرولوژی، حفاظت و مدیریت آب، اطلاع دقیق از میزان ظرفیت آبی خاک‌های مختلف و سرعت نفوذ آب به‌منظور اجرای پروژه‌های آبیاری و زهکشی و کنترل فرسایش خاک در حوضۀ آبخیز ضروری است. هدف از این آزمایش بررسی تاثیر لایه رسی در انتقال حجم آب عبوری در خاک شن‌لومی است روش بررسی: بدین‌منظور در ستون‌هایی به ارتفاع 150 سانتی‌متر و قطر 15 سانتی‌متر با بافت شن‌‌لومی که دارای لایه‌های رسی در داخل ستون به عمق‌های 13 و 20 سانتی‌متر گذاشته شد و تیمارهایی به‌عنوان شاهد بدون لایه رسی در نظر گرفته شد. حجم‌های آب مشخص و یکسانی با غلظت‌های مختلف نمک، به همه ستون‌ها داده شد و نمونه‌گیری حجم آب خروجی از ستون‌ها روزانه انجام شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که لایه رسی به‌خوبی توانسته حجم آب عبوری از ستون را کاهش دهد و با افزایش ضخامت لایه رسی حجم آب عبوری هم به نسبت، کاهش بیش‌تر می‌یابد. نتایج نشان داد با افزایش عمق لایه رسی از شاهد به عمق 20 مقدار آب عبوری اولیه در غلظت 13 میلی اکی‌والان 16 درصد و در غلظت 20میلی اکی والان 35 درصد کاهش‌یافته است. بحث و نتیجه‌گیری: عملکرد متفاوت موجود به دلیل وجود لایه رس با ضخامت متفاوت و بوده است. بافت رس به‌دلیل ریز بودن و تراکم‌پذیری زیاد می‌تواند باعث تأخیر در حرکت آب در خاک شود که از این کند شدن انتقال می‌توان برای جلوگیری از حرکت شیرابه‌ها و آلودگی‌ها به اعماق خاک و آلوده‌کردن آب‌های زیر‌زمینی استفاده کرد. به‌نظر می‌رسد با تغییر عمق لایه رسی هدایت آب نفوذی به لایه‌های زیرین بخصوص در مناطق حساس و کاربردی را بتوان کنترل کرد.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: In studies realted to hydrology, water conservation and management, accurate information of the water capacity in different soils for measuring water infiltration, drainage and erosion control is essential in order to launch irrigation projects in watersheds. The purpose of this study is to evaluate the effect of clay layers in the transfer of water through loamy sand. Method: Soil columns with a height of 150 cm and a diameter of 15 cm, were filled with clay layers to depths of 13 and 20 cm. Then the same volume of water with different salt concentrations was added to all columns. Also water sampling was carried out on a daily basis. Findings:Results showed that the layer clay could reduce the volume of water passing through the columns and by increasing the thickness of the clay layer, the ratio of passed water decreased. The results showed that by increasing the depth of the clay layer in the control treatment to a depth of 20, the amount of water at a concentration of 13 mEq and 20 mEq decreased by 16 and 35 percent. Discussion and Conclusion: Different performances were due to the thickness of clay layer. Because of the small clay texture and high compressibility, the movement of water in the soil can be delayed. This feature can be used to prevent the movement of leachate and pollution into the soil and contaminate groundwater. It seems that by changing the depth of the clay layer, the conductivity can be controlled in sensitive areas.  

منابع و مأخذ:

1. Ababaei, B., Saraei Tabriz, M., Farhadi Bansuleh, B., Sohrabi, T., and Mirzai, F. 1391. Calibration of CERES-Barley model using reverse modeling method under low irrigation conditions. Protection of water and soil resources (3). 48-37


2. Abbasi, F., Jacques, D., Simunek, J., Feyen, J., and van Genuchten, M.T.h. 2003.Inverse estimation of the soil hydraulic and solute transport parameters from transient field experiments: heterogeneous soil. Trans. ASAE. 46: 4. 1097-1111


3. Gardenas, A., Hopmans, J.W., Hanson, B.R., and Simunek, J. 2005. Two dimensional modeling of it rate leaching for various fertigation scenarios under micro irrigation. Agric. Water Manage. 74: 219-42


4. Lazarovitch, N., Warrick, A.W., Furman, A., and Simunek, J. 2007. Subsurface water distributions from drip irrigation described by moment analysis. Vadose Zone J. 6: 116-123.


5. Badv K., and Mahooti A.A. 2004. Advective-diffusive and hydraulic trap modeling in two and three-layer soil systems. Journal of Science and Technology, Transaction B 28(B5): 559-572.


6. EsmaeiliVaraki M., Khayat kholghi V., and Shafei M. 2005. Suggesing an intelligent model to estimate the groundwater level fluctuations of an alluvial aquifer using artificial neural network. The first International Conference on Water Resources Management, Tehran, Iran Water Resources Association for Science and Engineering, Faculty of Tehran University, pp.245-276.


7.   Kaboli, A., Ebrahimi, S and Davari, M. 2019. Pilot study of soil electrical conductivity, acidity, N and Ni parameters in AQ-Qala landfill leachate in soil columns with different texture, J. of Water and Soil Conservation, Vol. 26(1), 255-260. DOI: 10.22069/jwsc.2019.11939.2648.


8. Akhavan S, Ebrahimi S, Navabian M, Shabanpour M, Mojtahedi A, Movahedi Naeini A. Significance of physicochemical factors in the transmission of Escherichia coli and chloride. Environ. Health eng. manag. 2018; 5 (2):115-122.