تأثیر شوری و سدیمی آب بر هدایت هیدرولیكی اشباع خاك

 

هدایت هیدرولیکی اشباع خاک (Ks) یکی از مشخصه های مهم فیزیکی خاک است که اندازه گیری آن در مطالعات آب و خاک اهمیت زیادی دارد. روشهای متعددی برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع خاک وجود دارد که روش بار افتان یکی از روشهای سریع اندازه گیری این پارامتر می باشد. در این تحقیق اثر شوری و سدیمی آب بر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک مورد مطالعه قرار گرفت. تأثیر آن در سه خاک با بافت های لومی شنی، لومی و لومی رسی بررسی و نتایج با هم مقایسه گردید. تیمارهای ترکیبی آب کابردی شامل 8 تیمار I₁(EC=1 , SAR=6)، I₂(EC=1 , SAR=9 )، I₃(EC=1 , SAR=12)، I₄(EC=3 , SAR=6)، I₅(EC=3  , SAR=9)،I₆ (EC=3 , SAR=12) ، I₇(EC=5 , SAR=9)، I₈(EC=5 , SAR=12 ) بود. نتایج نشان داد در هر سه نمونه خاک با بافت های مذکور، بین میانگین مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک اختلاف معنی دار در سطح 1 درصد وجود دارد همچنین با افزایش نسبت جذبی سدیم از  6 به 12(ریشه میلی اکی والان در لیتر) هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در خاک لومی شنی 6/1 تا 3/7 درصد، در خاک لومی 49/0 تا 36/8 درصد و در خاک لومی رسی 61/5 تا 14/29 درصد کاهش و با افزایش شوری از1به 5 (دسی زیمنس برمتر) هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در خاک لومی شنی3/8 تا 67/17 درصد، در خاک لومی44/5 تا 47/20 درصد و در خاک لومی رسی 5/55 تا 124 درصد افزایش یافته است. طبق نتایج حاصل با سنگین تر شدن بافت خاک کاهش هدایت هیدرولیکی اشباع بیشتر شده است.

کلمات کلیدی: بار افتان، شوری، نسبت جذبی سدیم،

 

فهرست                                                                                                                                            

 

مقدمه......................................................2

فصل اول: کلیات و بررسی منابع

1-1-کلیاتی در مورد هدایت هیدرولیکی.......................................................5

 1-1-1-هدایت هیدرولیکی اشباع...................................................................5

1-1-1-1- هدایت هیدرولیکی افقی................................................6

1-1-1-2- هدایت هیدرولیکی قائم..................................................6

1-1-2- اندازه گیری هدایت  هیدرولیکی  اشباع بروش آزمایشگاهی بار افتان .......................7

1-1-3- عوامل مؤثر در هدایت هیدرولیکی............................................................8

1-1-3-1- اندازه و شکل ذرات......................................................................9

1-1-3-2- فعالیت میکروارگانیسم ها و هوای محبوس شده..............................................9

1-1-3-3 – مواد آلی.......................................................................10

1-1-3-4- اکسیدهای آهن...................................................................10

1-1-3- 5- ترکیبات کلسیم...........................................................10

1-1-3-6- نوع و مقدار رس..............................................................10

1-1-3-7- سدیم تبادلی.................................................................11

1-1-3-8- تراکم خاک...........................................................11

1-2- شوری..............................................11

1-3- نسبت جذبی سدیم...............................................12

1-4- پیشینه تحقیق.............................................12

1-5- اهداف طرح.........................................23

فصل دوم: مواد و روشها

2-1-1- مشخصات محل تهیه نمونه های خاک................................................25

2-2- اندازه گیری ویزگی های فزیکو شیمیایی خاک.............................25

2-2- 1- تعیین با فت خاک..................................................26

2-2-2- تعیین وزن مخصوص ظاهری.................................28

2- 2-3- تهیه گل و عصاره اشباع...................................................28

2- 2- 4- اندازه گیری هدایت الکتریکی .............................................29

2-2- 5- اندازه گیری pH.........................................................29

2-2 -6- اندازه گیری گچ.............................................30

2-2-7- اندازه گیری کربنات کلسیم............................................31

2-2-8- اندازه گیری کربن آلی................................................32

2-2-9- اندازه گیری CEC.................................................33

2-2-10- نتایج آزمایش های خاک.........................................35

2-3- تهیه محلول ها......................................................35

2-4- آماده کردن استوانه ها................................................................38

2- 5- اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع.....................................................39

2-6- روش تجزیه و تحلیل آماری.....................................................................40

2-6-1- جذر میانگین مربعات خطا...............................................................40

2-6-2- خطای میانگین مطلق ................................................................40

2-6-3- خطای نسبی ........................................................41

فصل سوم : نتایج و بحث

3-1- تأثیر هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم بر هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک لومی شنی....................................43

3-2- تأثیر هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم بر هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک لومی...........................................49

3-3- تأثیر هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم بر هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک رسی.............................55

3-4- نتیجه گیری کلی .......................................................................63

3-5- پیشنهادات......................................................................................63

منابع...................................................................................66

فهرست جدولها

2-1- جدول ضریب تصحیح حرارتی.................................................................................................................................27

2-2- جدول منحنی استاندارد تعیین هدایت الکتریکی.........................................................................................................31

2-3- جدول خصوصییات فیزیکو شیمیایی خاک................................................................................................................35

2-4- جدول خصوصییات شیمیایی آب..............................................................................................................................36

2- 5- مقدار کلرید سدیم و سولفات کلسیم لازم برحسب گرم برای تهیه محلولها با EC  و SAR  معین.............................37

3-1- جدول تجزیه ی واریانس اثر شوری و نسبت جذبی سدیم بر هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک لومی شنی................43

3-2- مقایسه ی میانگین های هدایت هیدرولیکی اشباع تحت تأثیر نسبت جذبی سدیم در خاک لومی شنی..........................44

3-3- مقایسه ی میانگین های هدایت هیدرولیکی اشباع تحت تأثیر شوری در خاک لومی شنی............................................47

3-4- جدول تجزیه ی واریانس اثر شوری و نسبت جذبی سدیم بر هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک لومی.......................49

3-5- مقایسه ی میانگین های هدایت هیدرولیکی اشباع تحت تأثیر نسبت جذبی سدیم در خاک لومی ................................50

3-6- مقایسه ی میانگین های هدایت هیدرولیکی اشباع تحت تأثیر شوری در خاک لومی ............................50

3-7- جدول تجزیه ی واریانس اثر شوری و نسبت جذبی سدیم بر هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک لومی رسی ......55

3-8- مقایسه ی میانگین های هدایت هیدرولیکی اشباع تحت تأثیر نسبت جذبی سدیم در خاک لومی رسی..............56

3-9- مقایسه ی میانگین های هدایت هیدرولیکی اشباع تحت تأثیر شوری در خاک لومی رسی ...................56

فهرست شکلها

1-1- شکل شماتیک بارافتان..................................................7

2-1- شکل سیستم بار افتان برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع  ................................38

3-1- شکل تأثیر نسبت جذبی سدیم بر هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک با بافت لومی شنی ................ 45

3-2- شکل تأثیر نسبت جذبی سدیم بر هدایت  هیدرولیکی اشباع در خاک با بافت لومی.....................51

3-3- شکل تأثیر نسبت جذبی سدیم بر هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک با بافت لومی رسی.............57