:

از آنجایی که آب، یکی از حلالهای مهم شیمیایی است، با توجه به نوع ترکیب و مقدار املاح موجود در خاکها و رسوبات که بستر حرکت آب را تشکیل می دهد، آبها طبیعتاً حاوی نمک اند، حتی آبهای مناسب برای آشامیدن و آبیاری هم کم و بیش محتوی املاح هستند. از این نظر نوع ترکیب نمکی و غلظت آنها در آب و تغییرات شیمیایی ناشی از وجود املاح، می تواند معیار قابل اتکائی برای ارزیابی کیفیت آب باشد. بدیهی است در کشاورزی امروزی در جوار سایر آزمایشات مهم، از قبیل آزمایش خاک، کود، گیاه و مواد غذایی، آزمایشات کیفی آب آبیاری نیز ضروری است. به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک که بارندگی کم و تبخیر شدید موجب تجمع املاح در خاک می شود. آب آبیاری دارای کیفیت نامطلوب، یک عامل محدود کننده آزادی عمل در انتخاب نوع کشت و سیستم آبیاری بشمار می رود.

مشکل نفوذ در ارتباط با کیفیت آب، موقعی رخ می دهد که سرعت نفوذ آب به درون خاک به طور محسوسی کند شود و آب برای مدت زمان طولانی روی سطح خاک باقی بماند یا نفوذ در خاک به اندازه ای کند شود که آب کافی برای تولید عملکردی قابل قبول در اختیار گیاه قرار نگیرد گرچه سرعت نفوذ آب در خاک متفاوت است و ممکن است به طور محسوس با کیفیت آب آبیاری بستگی داشته باشد. شوری آب و نیز مقدار سدیم موجود درآب در مقایسه با مقدار کلسیم و منیزیم آن، معمولترین عوامل کیفیتی هستند که بر سرعت نفوذ و هدایت هیدرولیکی آب در خاک مؤثرند.

کیفیت آب یا شوری و سدیمی بودن بر نفوذ پذیری آن موثر است. این تأثیر بیان کننده این مطلب است که تا چه حد ذرات خاک در اثر کیفیت های مختلف آب به هم چسبیده و یا از هم دور می شوند. چنانچه ذرات خاک به جذب آب تمایل داشته باشند و یا گرایش آنها برای به هم چسبیدن باشد و یا اینکه بر اثر تورم از یکدیگر جدا شوند. کیفیت آب در این زمنیه اثر خواهد داشت. تورم سبب می شود که خاکدانه ها شکسته شده و سبب فروپاشی ذرات خاک و نهایتاً سرعت نفوذ آب را کاهش می دهند.

شوری آب خاک بر دسترسی آب خاک توسط گیاهان نیز تأثیر می گذارد. سطوح سدیم  بالا سبب تخریب ساختمان خاک شده نهایتاً منتج به کاهش نفوذ پذیری خاک می گردد. سدیم زیاد سبب پراکندگی ذرات و تورم آنها شده و موجب کاهش نفوذ پذیری خاک نسبت به آب و هوا می گردد.

فصل اول: کلیات و بررسی منابع

1-1- هدایت هیدرولیک

هدایت هیدرولیک یکی از مهمترین مشخصه های هیدرودینامیک خاک است که در محاسبه فواصل زهکشهای زیرزمینی و دیگر مطالعات زهکشی مورد توجه قرار می گیرد. روشهای متعددی برای اندازه گیری صحرایی هدایت هیدرولیک خاک وجود دارد که اساس کلیه آنها بر اندازه گیری سرعت جریان افقی آب در خاک استوار است. بر حسب اینکه اندازه گیری سرعت جریان آب در خاک در زیر سطح ایستابی (شرایط اشباع) و یا در بالای سطح ایستابی است (شرایط غیر اشباع) صورت گیرد، روشهای تعیین هدایت هیدرولیک نیز متفاوت  است.

1-1-1- هدایت هیدرولیکی اشباع

به حجم آبی كه در واحد زمان از خاكی با سطح مقطع واحد و با شیب هیدرولیك واحد عبور كند، هدایت هیدرولیك اشباع خاك گفته می شود. به عبارت دیگر، هدایت هیدرولیك به وسیله قانون دارسی به شر ح زیر تعریف می شود:

K=-Q/I.A

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

كه در آن :

 Q: بده عبور یافته از خاک (مترمكعب بر ثانیه)

 K: هدایت هیدرولیك (متر بر ثانیه)

 I : شیب هیدرولیك

 A: سطح مقطع خاک(متر مربع)

آزمایشهای هدایت هیدرولیك اشباع خاك به طور كلی در محیط اشباع صورت می گیرد بار آبی روی نمونه خاك ر در هنگام آزمایش ممکن است ثابت باشد و یا اینكه همواره و به تدریج تغییر كند. در حالت اول، از بار ثابت[1] سخن به میان می آید، در حالی كه در حالت دوم بار آبی به طور دائم كم می شود كه به آن بار افتان[2] می گویند.

روش آزمایشگاهی بار ثابت، روش چاهك[3]، روش پیزومتر[4] و روش تزریق به چاهك سطحی[5] ازجمله روشهای بار ثابت به شمار می روند برخی دیگر از روشهای اندازه گیری، بصورت بار افتان می باشند. روش آزمایشگاهی بار افتان، روش چاهك معكوس(روش پورشه)[6] و روش گلف[7] ازجمله این روش ها است.

1-1-1-1- هدایت هیدرولیک اشباع افقی

هدایت هیدرولیکی اشباع افقی، به حجم آبی که فقط بصورت افقی  در واحد زمان از خاکی به سطح مقطع واحد عبور کند (به شرطی که شیب هیدرولیک در آن برابر واحد باشد)، گفته می شود.

2-1-1-1- هدایت هیدرولیک اشباع قائم

هدایت هیدرولیکی اشباع قائم، به حجم آبی که بصورت قائم در واحد زمان از خاکی به سطح مقطع واحد عبور کند (به شرطی که شیب هیدرولیک در آن برابر واحد باشد)، گفته می شود بنابراین تفاوت اساسی آن با هدایت هیدرولیک افقی خاک فقط در جهت حرکت آب است.

2-1-1- اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به روش آزمایشگاهی بارافتان

نمونه خاک را درون استوانه ای که از کف بوسیله صحفه متخلخل مسدود شده قرارداده می شود این صحفه نبایستی به هیچ وجه مانعی در عبور آب ایجاد کند بعبارت دیگر قابلیت هدایت این صحفه در حد ممکن بالا باشد بگونه ای که کاهش بار هیدرولیکی در عرض آن در مقایسه با کاهش بار در طول قابل صرفنظر باشد. استوانه همراه با نمونه خاک حداقل بمدت 12 ساعت در درون آب قرار داده می شود تا ازکف خیس شود تا هوای موجود بتدریج و کاملاً در آب حل شده و بصورت حباب محبوس در نمونه خاک درنیایند. استوانه را از آب بیرون آورده در یک سطح صاف مستقر می شود لوله عمودی را برای ایجاد بار، تا سطحی بالاتر از سطح انتخابیh1 با آب پر می شود. زمان کاهش ازسطح h1 به h2 اندازه گیری می شود.

[1] – Consatan Head

[2] – Falling Head

[3] – Auger Hole Method

[4] – Pipe Cavity Test Method(Piezometer Method) 

[5] – Shallow Well pump In Test Method