Performance evaluation of groundwater drainage in two types of PP450 synthetic filters and natural filtering in Sugarcane Farms: A Case Study of Salman Farsi Cultivation and Industry

Subject Areas : Irrigation and Drainage

خسرو غربالی ¹ , علی عصاره ^{2 *} , مهدی اسدی لور ³

1 - دانشجوی ارشدگروه مهندسی علوم آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.
2 - استادیار گروه مهندسی علوم آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
3 - استادیار گروه مهندسی علوم آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

Received: 2017-06-14 Accepted : 2017-08-20 Published : 2017-07-01

Keywords: نیشکر, sugar cane, فیلترطبیعی, فیلتر مصنوعی, راندمان تخلیه, مقاومت ورودی جریان, natural filter, synthetic filter, discharge efficiency, resistance to flow,

Abstract :

Sand coverings account for a large part of the cost of a project. The purpose of this study is to evaluate the performance of different coatings for filtration of underground drains and reduce the cost of cornfield farms. The experiments were carried out in farm in Salman Farsi. The subsoil drainage was fitted to each test piece with a length of 120 meters, a diameter of 100 mm, and a distance of 30 meters from each other. The experiments were carried out in 3 treatments and 3 replicates in 9 parts. In each treatment, three underground drainage systems were installed and the middle drainage was measured as experimental drainage. Underground drainage treatments were: C treatment: synthetic drainage pipes PP450, treatment D: sand and gravel-bearing drainage pipes and treatment E: uncoated drainage pipes. In each experimental part, two rows of wells were observed at zero, 4 /, 1.5, 15, 30 and 45 meters from the central drainage. Irrigation depth was considered at 25 centimeters. During the experiment, 14 irrigation intervals were performed at a depth of 3.5 meters. It should be noted that the land was irrigated in experimental fields. In order to evaluate the performance of the coatings used for groundwater drainage filtration, the results of lateral discharge (H), resistance to flow (re) and cumulative constants of flow resistance to underground lateral flow (eα) were used. Estimated cost of artificial filter and natural filter was calculated based on irrigation and drainage price list of year 94 and adjusted modalities. The results of the experiment showed that PP450 synthetic filter and sand filter showed good and acceptable results on all parameters related to drainage quality, such as drainage effluent, flow resistance and cumulative constant. The drainage without filtering was not good in any of the desired parameters, and had no acceptable results. Also, the results showed that artificial filters had a 25 percent reduction in costs compared to natural filters; the resulting income also increased by 17 percent due to a decrease in the amount of salinity due to the use of artificial filters in comparison with the natural filter. In other words, the use of PP450 synthetic filters in comparison with the natural filter of sand and mass gives 42% more revenue.

References:

ارواحی، ع.(1384). ارزیابی فنی و اقتصادی کاربرد فیلتر مصنوعی در سیستم زهکشی زیرزمینی و مقایسه آن با فیلترهای متداول شن و ماسه در نخیلات آبادان. پایان نامه کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی چاپ نشده، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بو علی سینا همدان.
اکرم، م. ؛ پذیرا، الف.؛ لیاقت، ع. ؛ دربندی، ص و لیاقت، ز. (1383). مواد و مصالح سامانه‌های زهکش زیرزمینی. کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.
شیری، ج. ؛ فاطمی، الف. و صدرالدینی، ع. (1387). کاربرد نرم افزارهای جدید در محاسبات مربوط به سامانه های زهکشی زیرزمینی. دومین همایش ملی مدیریت شبکه‌های آبیاری و زهکشی. دانشگاه شهید چمران اهواز. صص. 18-9.
شیری، ج . (1389). تاثیر مقاومت ورودی بر مشخصه های هیدرولیکی جریان در زهکش زیرزمینی. مجله دانش آب و خاک .جلد 1/.20 شماره 4.
عزیزی، ج. ( 1386) . ارزیابی عملکرد پوشش مصنوعی زهکشی در مقایسه با پوشش معدنی در لوله های زهکش. دانشگاه شهید چمران اهواز. پایان نامه کارشناسی ارشد رشته آبیاری و زهکشی.
قانع، الف. (1385). ارزیابی مدل فیزیکی تانک خاک و شن جهت مطالعه عملکرد فیلتر‌های مصنوعی در سیستم زهکشی زیرزمینی . پایان نامه کارشناسی ارشد، چاپ نشده، دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز.
کریمی، ب. (1387). ارزیابی عملکرد سه نوع پوشش مصنوعی زهکشی در مقایسه با پوشش رایج معدنی در شرایط آزمایشگاهی. پایان نامه کارشناسی ارشد چاپ نشده ، دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران.
ناصری، ع. و ارواحی ، ع. (1388). استفاده از مبانی جدید در طراحی سیستم ‌های زهکشی زیرزمینی و تاثیر آنها روی روش های اجرایی در خوزستان. ششمین کارگاه فنی زهکشی و محیط زیست، صص.81-67.
نژادیانی، م. (1387). ارزیابی آزمایشگاهی کاربرد یک نوع پوشش مصنوعی در زهکش‌های زیرزمینی و مقایسه آن با پوشش معدنی. مجله علوم خاک و آب ، جلد 22 شماره 1 صص. 125-113.
Cavelaars, J.C. , Voltman, W.F. and Spoor,G. (1994).Subsurface drainage system, in drainage principles and application Ed. By H.P. Ritzema , ILRI publication 16,second edition, 913-927.
Dieleman, P. J. and B.D. Trafford. (1976). Drainage testing FAP irrigation and drainage paper 28.rome, Italy.
Maas E.V. and Hoffman G.J. (1976). Crop salt tolerance: evaluation of existing data. Proc. International salinity conference, Lubbock, Texas, PP. 187-198.
Raval, A. and R. Anadjiwala.(2007). Comparative study between needle punched nonwoven geotextile structure made from flax and polyester fibers. J. of Geotext. and Geomem. 4: 61-65.