نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز
چکیده
جریان ترجیحی با ایجاد مسیری مستقیم و سریع برای انتقال آلایندهها، آلودگی آبهای زیرزمینی را به دنبال دارد. به همین منظور، این مطالعه با هدف بررسی و مقایسه برخی شاخص های کمی و کیفی جریان ترجیحی در ساختمانهای مختلف خاک، در استان لرستان صورت گرفت. مطالعه بهصورت آزمایشگاهی و بر روی ستونهای دستنخورده با سه نوع ساختمان مختلف (دانهای، مکعبی و فشرده) و یک خاک دستخورده در قالب طرح کاملاً تصادفی (CRD) و با 3 تکرار صورت گرفت. به منظور رسم منحنی رخنه در هر ساختمان خاک، تزریق بروماید با غلظت 50 میلیگرم بر لیتر توسط دستگاه نفوذسنج مکشی تحت مکش 15– میلیمتر به ستونهای خاک صورت گرفت. منحنی رخنه بروماید ساختمانهای مختلف رسم و بر اساس آن، شاخصهای کمی جریان ترجیحی از قبیل شاخص میانگین زمان منحنی رخنه ( ) و شاخص چولگی منحنی رخنه (S) محاسبه شدند. همچنین به منظور بررسی کیفی و مشاهده مسیرهای جریان ترجیحی، آزمایش نفوذ ماده ردیاب رنگی و پردازش تصاویر در ستونهای مختلف خاک انجام شد. نتایج نشان داد که نوع ساختمان خاک تأثیر معنیداری بر وقوع جریان ترجیحی در خاکهای مختلف مورد مطالعه داشت. مقایسه شکل منحنیهای رخنه ساختمانهای مختلف، وقوع جریان ترجیحی را در خاکهای با ساختمان مکعبی و دانهای و عدم وقوع این پدیده را در خاکهای با ساختمان فشرده و دستخورده به خوبی نشان داد. همچنین شاخص میانگین زمان رخنه (2/0 و 39/0) و شاخص چولگی منحنی رخنه (17/1 و 45/1) بهترتیب در ساختمانهای مکعبی و دانهای تأیید کننده وقوع جریان ترجیحی در این خاکها بودند. نتایج حاصل از پردازش تصویر نشان داد که عمق نفوذ ماده ردیاب رنگی در خاک با ساختمان مکعبی به ترتیب 29، 62 و 70 درصد بیشتر از خاکهای با ساختمان دانهای، فشرده و خاک دستخورده بود که نقش نوع و توسعه ساختمان را در ایجاد جریان ترجیحی نشان داد.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Study of some quantitative and qualitative indices of preferential flow in different soil structures
نویسندگان [English]
- Nooshin Ramezani
- Ahmad Landi
- A. Ragman Barzegar
- GH Abbas Sayad
College of Agriculture, Shahid Chamran University, Ahwaz, Iran
چکیده [English]
The preferential flow is enhanced by the nature of the soil structure and by providing a direct and rapid flow for transferring pollutants, leads to pollution of groundwater. Therefore, the purpose of this study was to investigate and compare some quantitative and qualitative preferential flow indices in different soil structures in Lorestan province. The study was conducted on un distributed soil columns with three different structures namely: (Granular, Blocky, and Massive) and a distributed soil with 3 replicate in a completely randomized design. In order to the plot breakthrough curve in each soil structure, injections of bromide at a concentration of 50 mg/L were carried out using a tension infiltrometer device under tension of 15-millimeter to soil columns. The breakthrough curve of different structures was plotted and accordingly the quantitative parameters of the preferential flow such as the mean time of breakthrough curve ( ) and the skewness index of the breakthrough curve (S) were calculated. For the study the paths of preferential flow, the infiltration of the dye tracer and image processing in different soil columns were performed. The results showed that soil structure had a significant effect on preferential flow occurrence in different soils. The comparison of breakthrough curve shape for different structures, showed the occurrence of preferential flow in blocky and granular soils and non-occurrence of this phenomenon in massive and disturbed soils. Also, the index of mean breakthrough time (0.2 and 0.39) and the skewness of breakthrough curve (1.17 and 1.45), in blocky and granular structures respectively confirmed the occurrence of preferential flow in these soils. The results of image processing showed that the infiltration depth of the tracer material in blocky structure was 29, 62 and 70% higher than granular, massive and disturbed structures, which demonstrated the role of type and enhancement of structure on occurrence preferential flow.
کلیدواژهها [English]
- Keywords: Dye tracer
- Mean breakthrough time
- Skewness index