بررسی برخی شاخص های کمی و کیفی جریان ترجیحی در ساختمان‌های مختلف خاک

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.