نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، ایران

2 استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه صنعتی جندی شاپور

3 مربی گروه مهندسی عمران دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول

چکیده

در این پژوهش به­منظور افزایش راندمان انتقال آب در کانالهای خاکی، یک پوشش ارزان قیمت معرفی شده است. برای این منظور آستردهی کانالهای خاکی با استفاده از کربنات دوسود و ملاس نیشکر مورد بررسی قرار گرفته است. ترکیب نمک دوسود با خاک منجر به واگرائی ذرات رس، کاهش خلل و فرج و در نهایت کاهش نفوذپذیری در آن میشود. در این تحقیق با توجه به میزان درصد رس در نمونههای خاک، اثر میزان به‌کارگیری درصدهای مختلف (2 الی10) کربنات دوسود بر میزان نشت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حداقل میزان نفوذپذیری از ترکیب کربنات دو سود با نمونهی خاکِ با بافت سیلت-لومی (با 10 درصد رس) از ترکیب 8 درصد وزنی کربنات دو سود محقق میگردد. مشاهدات نظیر نشان داد که درصد مورد نیاز کربنات دوسود برای دستیابی به حداقل نفوذپذیری در خاکهای با بافت لومی (با 15 و 20 درصد رس) و در خاک با بافت سیلت- رسی- لومی (با 30 درصد رس) به 10 درصد افزایش مییابد. آزمایشها نشان داد که با کاهش میزان رس در نمونههای مورد بررسی، عوارض ناشی از به‌کارگیری کربنات دوسود و متلاشی شدن ساختمان خاک، باید خاک از نقطه‌نظر پایداری و فرسایش آبی اصلاح شود. به منظور تثبیت ذرات متلاشی شده خاک و افزایش زاویه اصطکاک داخلی ذرات از ملاس نیشکر استفاده شده است. بررسی نتایج نشان داد که روند تغییرات میزان ملاس مصرفی در نمونههای اشباع مورد آزمون، تحت شرایط بهینه 6 الی 10 درصد وزنی، بسته به­میزان رس نمونه تغییر مییابد. به­منظور کنترل فرسایش آبی، سطوح نمونه پس از ترکیب با گوگرد، به وسیله غلطک داغ اتوکشی گردید. تجربههای ناشی از آزمونهای مختلف در این پژوهش نشان داد که اتو زدن سطوح جداره کانال با غلطک داغ پس از ترکیب با حداقل 2 درصد گوگرد منجر به ایجاد یک لایه جوشنی در سطوح نمونه شده و این امر منجر به افزایش مقاومت خاک در مقابل فرسایش آبی خواهد شد. علاوه بر آن به‌کارگیری گوگرد منجر به دفع حشرات و جانوران موزی شده و در صورت انحلال با جریان و انتقال به درون مزرعه می‌تواند به‌عنوان یک ماده ساده مغذی نقش مفیدی را ایفاء نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Canal Seepage Control by Soil Combined With Sodium Carbonate and Molasses

نویسندگان [English]

  • Saber Karimi-Naghoni 1
  • Babak Lashkarara 2
  • Leila Najafi 3

1 M.Sc Student in Civil Engineering Department Jundi-Shapur University of Technology, Dezful, Iran

2 Assistant professor

3 Instructor in Civil Engineering Department Jundi-Shapur University of Technology

چکیده [English]

Seepage reduction in earth canals is a practical way for maintaining available water resources. The use of proper and inexpensive materials is a practical way for decreasing seepage losses in canals. Experiments showed that seepage in small channels and field canals is usually more than conveyance canals. One of the most important factors for determining seepage rate is permeability of constituent materials of bed and sidewall of canal, which depends on porosity size. Smaller porosity size results in less permeability, which is proportion to squared diameter of the porosity USBR (1963).
Garg and Chawla (1970) showed the seepage rate is high in unlined canals.
Aylward and Newton (2006) determined water losses rate to be 25% in an earth canal with 82 km length and found water losses volume to be 11.9 million cubic meter along a period of 210 days of irrigation season. The results showed that water losses decreased by 30% through 45% by controlling seepage and also water losses in the canal are directly proportional to permeability.
The purpose of this research is to introduce an economic lining in order to reduce seepage losses of four-degree irrigation canals and increase their water conveyance efficiency. Hence, it is recommended to use sodium carbonate and sugarcane and sugar beet factory waste instead of use of heavy machinery for compacting of soil.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Canal Lining
  • Soil Hydraulic Conductivity
  • Clay Dispersion
  • Sodic Soils

1-    Ahdiyan, J., Nasr Esfahani, M.J., Shafai Bajestan, M., and Karimi, G.H., 2008. Evaluation of the Potential for water loss in saturated clay for use in Duct Canals. In 2nd Irrigation and Drainage Network Management National Conference, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.(in Persian).

 

2-    Aylward, B. and Newton, D., 2006. Long-Range water resources management in Central Oregon: Balancing supply and demand in the Deschutes basin DWA Final Report.

 

3-    Garg, S.P. and Chawla, A.S., 1970. Seepage from trapezoidal channels. Journal of the Hydraulics Division, 96(6):1261-1282.

 

4-    Ghahraman, B., Sepaskhah, A., 2005. Reservoirs Operation Management, Iran Water Resources Research, 1(2):1-15.(in Persian).

 

5-    Khair, A., Nalluri, C. and Kilkenny, W.M., 1991. Soil-cement tiles for lining irrigation canals. Irrigation and Drainage Systems, 5(2):151-163.

 

6-    Lashkar-Ara, B., Fathi-Moghadam, M., Behnia, A.K. and Changalvaie, K., 2008. Chemical lining of canal walls using sodium salts, in 2nd Irrigation and Drainage Network Management National Conference, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.(in Persian).

 

7-    Mohammadi, A., Dehestani, M., Shooshpasha, I. and Asadollahi, S., 2014. Mechanical properties of sandy soil stabilized with modified sulfur. Journal of Materials in Civil Engineering, 27(4), p.04014140.

 

8-    Rahimi, H and Abbassi, N. 2002. Failure of Irrigation Canal Lining on Sandy Soils (A Case Study, Saveh Irrigation Network. Iranian Journal of Agriculture Science, 33(4): 671-682.(in Persian).

 

9-    Rahimi, H and Bazaz, M., 1993. Irrigation Canal lining by Chemically Treated Soils. Iranian Journal of Agriculture Science, (1): 37-52.(in Persian).

 

10- Tahooni., S., (Translator) 2015. Geotechnical Engineering Principles Volume I. Pars Publishing Ayin. ISBN 4-08-6436-964-978.(in Persian).

 

11- USBR, 1963. Linings for Irrigation Canals. United States Department of Interior Bureau of Reclamation, USBR, Fort Collins.

 

12- Veenenbos, J.S. with F.A.O. of the United Nations, 1968. Unified report of the soil and land classification of Dezful project, Khuzestan, Iran. pp 12-14.