ارزیابی تأثیر بارهای هیدرولیکی متناوب بر عملکرد و کارایی پوشش های مصنوعی زهکشی در مراحل آغازین بهره برداری از سیستم زهکشی

این تحقیق به منظور بررسی تأثیر تناوب های اعمال گرادیان هیدرولیکی بر عملکرد پوشش های مصنوعی زهکشی در دوره آغازین بهره برداری، انجام شده است. به همین جهت از آزمون نفوذسنجی و ادوات ساخته شده مطابق استاندارد astm d-5101 با استفاده از خاک شور اراضی پروژه زهکشی شادگان (استان خوزستان) استفاده شد. در بخش اول تحقیق، سه پوشش مصنوعی plm مشتمل بر pp450 و pp700 ایرانی و pp450 خارجی برای انتخاب پوشش مناسب این خاک مورد آزمون قرار گرفت. در بخش دوم، پوشش pp700 ایرانی تحت تناوب های مختلف گرادیان هیدرولیکی و اعمال آن به صورت کوتاه مدت (با دوره قطع و وصل یک روزه)، میان مدت (پنج روز برقراری جریان و سه روز قطع آن) و بلند مدت (18 روز جریان پیوسته) در دو گرادیان هیدرولیکی 1 و 5/2 در آزمون نفوذسنجی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، شوری زه آب خروجی از دستگاه ها در دوره انجام آزمون در بخش دوم اندازه گیری شد. در بخش اول، نتایج تحلیل میزان هدایت هیدرولیکی مجموعه خاک- پوشش و نسبت گرادیان نشان داد که متوسط هدایت هیدرولیکی پوشش pp450 خارجی بالاتر از سایر پوشش ها و برابر با 216/0 متر بر روز بود، ولی مقادیر نسبت گرادیان در پوشش مصنوعی خارجی در عمده موارد در محدوده بحرانی (بزرگ تر از 1) قرار گرفت. متوسط نسبت گرادیان در این پوشش برابر با 46/1 به دست آمد که نشان دهنده احتمال انسداد فیزیکی این پوشش بود. دو پوشش pp450 و pp700 ایرانی نتایج نسبتاً مشابهی داشتند، با این تفاوت که میزان هدایت هیدرولیکی متوسط در پوشش pp700 ایرانی برابر با 125/0 متر بر روز و در پوشش pp450 ایرانی برابر با 112/0 متر بر روز بود. به دلیل کمتر بودن میزان درصد تغییرات نسبت گرادیان و هدایت هیدرولیکی مجموعه خاک-پوشش pp700 ایرانی در طول آزمون، این پوشش برای اجرای مرحله بعدی تحقیق انتخاب شد. در بخش دوم، نتایج تحلیل عملکرد پوشش pp700 ایرانی با دو معیار هدایت هیدرولیکی و نسبت گرادیان نشان داد که در تناوب های کوتاه مدت و بلند مدت در هر دو گرادیان 1 و 5/2، عملکرد پوشش با گذشت زمان بهبود می یافت، در صورتی که با اعمال تناوب میان مدت، عملکرد هیدرولیکی پوشش در دوره آزمون افت نمود و مجموعه خاک- پوشش مصنوعی pp700 دچار گرفتگی نسبی شد. متوسط هدایت هیدرولیکی مجموعه خاک-پوشش در تناوب های کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت در گرادیان 1 به ترتیب برابر با 66/0، 35/0 و 61/0 متر بر روز و در گرادیان 5/2 برابر با 6/0، 26/0 و 65/0 متر بر روز بود. همچنین متوسط نسبت گرادیان برای تناوب های کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت در گرادیان 1 به ترتیب 66/0، 11/1 و 78/0 و برای گرادیان 5/2 برابر با 82/0، 04/8 و 09/6 به دست آمد. بنابراین با توجه به نزدیک بودن شرایط تناوب میان مدت به شرایط واقعی آبیاری در مزرعه، بهتر است در دوران آغازین بهره برداری از چنین تناوبی به منظور شروع عملیات آبیاری و آبشویی اولیه اراضی استفاده نشود. با توجه به حجم محدود خاک درون دستگاه نفوذسنج، عمده تغییرات کیفیت آب خروجی در 24 ساعت ابتدایی اتفاق افتاد و در مابقی دوره آزمون، تغییر قابل توجهی در مقادیر شوری مشاهده نشد. همچنین در حین اعمال تناوب ها و پس از قطع جریان، به دلیل فراهم شدن زمان بیشتر برای انحلال املاح درون خاک، شوری ب خروجی پس از وصل مجدد جریان تا حدودی افزایش یافت.