نام پژوهشگر: بهروز مصطفی‌زاده‌فرد

شبیه سازی زهکشی خشک با استفاده از یک مدل سه بعدی آزمایشگاهی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1393
  احسان قاسمی   بهروز مصطفی زاده فرد

افزایش جمعیت نیازمند تأمین غذا و در نتیجه رسیدن به کشاورزی پایدار است و دست یابی به این اهداف از طریق زهکشی زمین های کشاورزی امکان پذیر است. روش های مرسوم زهکشی مانند زهکشی افقی، قائم و حائل سال های طولانی است که به منظور کنترل سطح ایستابی و شوری خاک مورد استفاده قرار گرفته اند. این روش ها باعث افزایش تولید محصولات کشاورزی می گردند ولی هزینه احداث زیادی دارند و به محیط زیست آسیب وارد می آورند. لذا در سال های اخیر روش های جایگزین برای زهکشی که هزینه اجرایی کمتر داشته و از نظر زیست محیطی نیز قابل قبول باشند مورد بحث قرار گرفته اند. زهکشی خشک یک روش جدید زهکشی است که در سال های اخیر معرفی شده است. در این روش از سیستم طبیعی خاک برای اصلاح خاک استفاده می شود یعنی با استفاده از تبخیر از منطقه آیش، شوری خاک و سطح ایستابی منطقه تحت کشت کنترل می شود. در زهکشی خشک قسمتی از زمین تحت کشت قرار می گیرد و قسمت دیگر زمین بصورت آیش باقی می ماند. برای زهکشی خشک لازم است که سطح ایستابی کم عمق و میزان تبخیر زیاد باشد که این شرایط بیشتر مربوط به مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. پژوهش های اندکی در رابطه با طراحی و عملکرد این سیستم زهکشی در شوری های مختلف خاک انجام شده است. لذا هدف از انجام این پژوهش، بررسی عملکرد زهکشی خشک در حالت های مختلف شوری آب و خاک بود. برای دست یابی به اهداف این پژوهش و شبیه سازی شرایط زهکشی خشک یک مدل فیزیکی به طول 200 سانتی متر، عرض 50 سانتی متر و ارتفاع 100 سانتی متر طراحی و ساخته شد و از آن برای جمع آوری اطلاعات استفاده شد. این مدل طوری طراحی گردید که نیمی از آن بتواند تحت عملیات آبیاری قرار گیرد و نیم دیگر آن به صورت آیش باقی بماند. مدل برای شرایط شش حالت ترکیبی شوری خاک، آب آبیاری و موقعیت سطح سفره آب زیرزمینی مورد پژوهش قرار گرفت و نیم رخ های شوری خاک، رطوبت خاک و دمای خاک نسبت به زمان برای شش حالت ترکیبی فوق رسم و مورد مقایسه قرار گرفت. برای هریک از حالات فوق و در طول انجام آزمایش تبخیر نیز اندازه گیری شد. کمترین میزان تبخیر 5 میلیمتر در روز بود و زمانی اتفاق افتاد که سطح خاک منطقه آیش پوشیده از نمک بود. این مقدار نزدیک به ضریب زهکشی متداول در طراحی سیستم های زهکشی است. نتایج نشان دادکه با افزایش شوری آب آبیاری، عملکرد زهکشی خشک بهتر می شود. با افزایش شوری آب و خاک، شدت تبخیر روزانه کاهش یافت. برای هر یک از حالات مورد بررسی نمودار شوری- تبخیر ترسیم شد. این نمودار می-تواند در طراحی و ارزیابی بهتر زهکشی خشک برای منطقه مورد پژوهش مورد استفاده قرارگیرد. برای مناطق خشک و نیمه خشک که شرایط مناسب زهکشی خشک را داشته باشند به منظور کنترل و کاهش شوری خاک منطقه تحت کشت، استفاده از روش زهکشی خشک توصیه می شود.