مطالعه دینامیک فصل مشترک آب شور و شیرین تحت آبیاری در مزارع کشت نیشکر

اراضی فاریاب جنوب خوزستان، زمین های با سطح ایستابی شور و کم عمق می باشند که تلفات نفوذ عمقی آب در طول دوره آبیاری، باعث شده که آب آبیاری به علت اختلاف چگالی به صورت شناور بر روی سفره آب زیرزمینی شور قرار گیرد و منطقه ای بینابین آب شور زیرزمینی و غیرشور آبیاری را به وجود آورد. در مسائل نوین زهکشی، مانند کاهش عمق کارگذاری زهکش ها با هدف کنترل کمی و کیفی زه آب، مطالعه دینامیک این ناحیه و بررسی عوامل موثر بر مشخصات آن مورد اهمیت قرار می گیرد. جهت نیل به این هدف، در این تحقیق دو مزرعه از اراضی کشت و صنعت نیشکر جنوب خوزستان، یکی مزرعه r9-11 دعبل خزاعی با عمق متوسط زهکشی 2 متر و دیگری مزرعه r8-7 سلمان فارسی با عمق متوسط زهکشی 4/1 متر انتخاب شد. در هر مزرعه 7 دسته پیزومتر که هر دسته شامل 8 پیزومتر کارگذاری شده در اعماق 8/0، 1، 3/1، 8/1، 2/2، 3، 4 و 5 متری بوده در فواصل 5، 30، 50، 200، 250، 300 و 400 متری از جمع کننده زهاب به کار گذاشته شد. در طول دوره تحقیق (مهرماه 91 تا مهرماه 92 برای مزرعه r9-11فروردین 92 تا مهرماه92 برای مزرعه r8-7)، ضمن انجام مطالعات لایه بندی خاک تا عمق 5 متری، تراز سطح آب درون پیزومترها و دبی زهاب خروجی از زهکش ها بصورت روزانه و شوری آب زیرزمینی در لایه های مختلف خاک، شوری آب آبیاری و شوری زهاب خروجی در هر دور آبیاری به تعداد 3 تا 4 مرتبه اندازه گیری ونیز با مدل عددی جریان آبهای زیر زمینی با چگالی متغیر((seawat شبیه سازی شد. نتایج حاصل از این پژوهش ضمن ارزیابی مناسب بین داده های مشاهده ای و محاسباتی حاصل از شبیه سازی تغییرات بار هیدرولیکی، غلظت و شبکه جریان توسط مدل، نشان داد که با شروع آبیاری سنگین بار هیدرولیکی افزایش یافته و اختلاف بارهیدرولیکی بین لایه های پایین نسبت به لایه های سطحی، جریان عمودی و هجوم آب شور را برقرار می سازد. این اختلاف بار هیدرولیکی بین پیزومترها در لایه های مختلف از مزرعه r8-7 سلمان فارسی نسبت به مزرعه r9-11 دعبل خزاعی بسیار کمتر می باشد بطوری که باعث شده جریان عمودی و هجوم آب شور نسبت به مزرعه r9-11 به میزان 10 تا 15 سانتی متر کمتر شود. در این پژوهش مشخص شد که خصوصیات منطقه بینابین(شوری نقطه فوقانی، شوری خط میانگین، شوری کف و ضخامت منطقه)به عمق کارگذاری زهکشها، لایه محدود کننده، پراکنده پذیری طولی، ضریب عکس العمل زهکش، میزان تغذیه و غلظتهای آب آبیاری و آب شور تراوشی به آبخوان وابسته است. بطوریکه با کاهش عمق کارگذاری زهکش ها و فاصله گرفتن از جمع کننده زهاب، ضخامت منطقه بینابین تا 1 متر افزایش یافته و شوری خط میانگین در این ناحیه به میزان 5 تا 10 درصد کاهش می یابد. همچنین با کم عمق بودن لایه محدود کننده و وجود لایه های شنی، ضخامت منطقه اختلاط بعلت عدم افزایش بار هیدرولیکی کاهش و میزان شوری در این ناحیه به شدت افزایش می یابد و با کاهش سایر پارامترها بجز میزان تغذیه، ضخامت منطقه بینابین آب شور و غیر شور افزایش پیدا می کند. این پژوهش نیز نشان داد که شوری زهاب علاوه بر شوری آب آبیاری تحت تأثیر شوری آب زیرزمینی بوده و تفاوت در عمق زهکشی ، موقعیت لایه محدود کننده و وجود عدسی های ماسه ای بر این شوری موثر است. همچنین با کاهش عمق زهکشی دبی زهاب به شدت کاهش یافت به طوریکه در مزرعه r9-11 متوسط دبی زهاب خروجی 3/86 لیتر بر ثانیه و در مزرعه r8-7 این میزان به 0/74 لیتر بر ثانیه رسید.