بررسی پارامتریک ویژگی های هیدرولیکی خاک در حضور آلاینده نفت سفید
محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری
میلاد نوری
1
(
دانشجوی کارشناسی ارشد گروه خاک‌شناسی؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ تهران؛ ایران
)
مهدی همایی
2
(
استاد گروه خاک‌شناسی؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ تهران؛ ایران
)
محمد بای‌بوردی
3
(
استاد گروه خاک‌شناسی؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ تهران؛ ایران
)
کلید واژه: فاکتور مقیاسی, مدلهای هیدرولیکی خاک, منحنی نگهداشت خاک, نفت سفید,
چکیده مقاله :
ارزیابی کمی ویژگی های هیدرولیکی خاک های آلوده به مشتقات نفتی برای حفاظت بهینه از منابع آب و خاک ضروری است. هدف از این پژوهش بررسی اثر حضور نفت سفید بر ویژگی های هیدرولیکی خاک بود. بدین منظور، منحنی های نگهداشت و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک برای نفت سفید و آب به ترتیب به وسیله ی دستگاه ستون آویزان و روش بار ثابت تعیین شدند. پارامترهای منحنی های نگهداشت خاک، برای آب و نفت سفید بر اساس مدل های ون گنوختن، بروکس-کوری و کمپبل برآورد شد. هدایت هیدرولیکی غیر اشباع به عنوان تابعی از پتانسیل ماتریک خاک به وسیله ی مدل های معلم-ون گنوختن، معلم - بروکس -کوری، بوردین - بروکس-کوری و کمپبل تعیین شد. نتایج نشان داد به دلیل کشش کمتر نفت سفید، این سیال نسبت به آب با نیروی کمتری در خاک نگهداشت می شود. همچنین، مقدار پارامترهای توزیع تخلخل تقریبا بدون تغییر و نقطه ورود هوا در سیستم دو فازی نفت سفید-هوا نسبت به آب-هوا افزایش یافت.نسبت پتانسیل ماتریک خاک برای نفت سفید 48/0 پتانسیل ماتریک خاک برای آب در یک حجم مایع خاک یکسان بود. مقدار فاکتور مقیاسی لورت 39/0 و فاکتور مقیاسی پیشنهاد شده در این پژوهش 49/0 بود که نشان می دهد فاکتور مقیاسی پیشنهادی با دقت بیشتری منحنی نگهداشت سیالات را برآورد می کند. همچنین به دلیل لزوجت بیشتر نفت سفید و نگهداشت کمتر خاک برای این سیال، هدایت هیدرولیکی اشباع و غیر اشباع خاک برای نفت سفید کمتر از آب بود.
Quantitative assessment of soils hydraulic properties that are contaminated with oils is crucial for optimal soil and water resources conservation. The objective of this study was to investigate Kerosene effect on soil hydraulic properties. For this purpose, the soil retention curves and saturated hydraulic conductivity of Kerosene and water were determined by hanging column and constant head method, respectively. The soil retention curve parameters were obtained based on van Genuchten, Brooks-Corey and Campbell’s models. Unsaturated soil hydraulic conductivity for both fluids were predicted based on Mualem- Brooks-Corey, Burdine- Brooks-Corey, Mualem-van Genuchten and Campbell’s functions. The results indicated that Kerosene was retained less than water owing to its negligible surface tension, yielding less needed tension to drain kerosrene out from soils. Moreover, the magnitudes of the pore-size distribution parameters remained mostly unchanged and the bubbling pressure parameters were increased in Kerosene-air system compares to water-air system. The Kerosene-water matric potential ratio at the same soil fluid quantity was 0.48. The Leverett’s and suggested scale factors were determined 0.39 and 0.49, respectively, which indicates the soil fluid retention curves were appropriately scaled based on the recommended scale factor. Due to high kinematic viscosity of Kerosene and low soil retention for Kerosene, the saturated and unsaturated soil hydraulic conductivity of Kerosene was less than that of water.