نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گرایش فیزیک و حفاظت خاک/گروخ خاکشناسی دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دانشیار گروه خاکشناسی

3 استاد گروه خاکشناسی/دانشگاه شهید چمران اهواز

4 گروه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز

10.22055/jise.2018.24415.1724

چکیده

ساختمان خاک به‌عنوان یکی از شاخص‌های اصلی کیفیت خاک نقش بسیار مهمی در خصوصیات هیدرولیکی دارد. این مطالعه با هدف اندازه‌گیری خصوصیات هیدرولیکی در ساختمان‌های مختلف خاک در استان لرستان صورت گرفت. مطالعه در شرایط آزمایشگاهی بر روی 9 ستون‌ دست-نخورده با سه نوع ساختمان‌ مختلف دانه‌ای، مکعبی و فشرده انجام شد. پارامترهای هیدرولیکی از قبیل شدت جریان پایدار (Q)، هدایت هیدرولیکی اشباع(Ks) و غیراشباع ((h)K)، طول ماکروسکوپی مویینگی (λc) و تعداد منافذ فعال هدایت‌کننده آب (N) با استفاده از دستگاه نفوذسنج مکشی و در مکش‌های مرز ورودی 10،14، 4 و 1 سانتی‌متر اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد ساختمان خاک به‌طور معنی‌داری بر پارامترهای هیدرولیکی تأثیر داشت. خاک‌های با ساختمان دانه‌ای و خاک‌های با ساختمان فشرده به‌ترتیب دارای بیشترین و کمترین تعداد منافذ درشت و متوسط بودند. متوسط تعداد منافذ درشت و متوسط در خاک‌های با ساختمان دانه‌ای به ترتیب 93% و 89% بیشتر از خاک‌های با ساختمان فشرده بود. در همه ساختمان‌ها شدت جریان پایدار، هدایت هیدرولیکی اشباع و غیراشباع با کاهش مکش (از 14 به 1 سانتی‌متر) افزایش یافتند. هدایت هیدرولیکی اشباع نسبت به هدایت هیدرولیکی غیراشباع در مکش‌های دیگر، دارای تغییرپذیری بیشتری بود. میزان اختلاف هدایت هیدرولیکی اشباع بین خاک‌های با ساختمان‌دانه‌ای و خاک‌های با ساختمان فشرده به طور متوسط 91% محاسبه شد. خاک‌های با ساختمان فشرده با بیشترین میزان طول ماکروسکوپی مویینگی کمترین پتانسیل وقوع جریان ترجیجی آب در خاک را داشتند. به‌طور میانگین طول ماکروسکوپی مویینگی در خاک‌های با ساختمان فشرده نسبت به خاک‌های با ساختمان دانه‌ای و مکعبی به‌ترتیب 20% و 14% بیشتر بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of soil structure on near-saturated hydraulic characteristics using a tension infiltrometer

نویسندگان [English]

  • Nooshin Ramezani 1
  • GholamAbbas Sayad 2
  • A. Rahman Barzegar 3
  • Ahmad Landi 4

1 Soil Science Department/ Shahid Chamran University of Ahvaz

2 دانشگاه شهید چمران اهواز

3 Department of Soil Science/Shahid Chamran University of Ahvaz

4 Associate Professor, Soil Science Department, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz. Ahvaz, Iran.

چکیده [English]

Soil Structure, as one of the main indicators of soil quality, is related to soil hydraulic characteristics and plays a significant role in predicting and estimating them. The aim of this study was to measure and evaluate the hydraulic properties and the quantitative parameters describing the water conductive active pores, using tension infiltrometer in near-saturated condition of three soil structures (granular, blocky and massive). The study was conducted using nine intact soil columns from Silalkhor plain, in Lorestan province, in randomize complete block design experiment wit three replications. The hydraulic properties of various soil structures were measured by a disk infiltrometer device with a diameter of 20 cm and with infiltration runs with upper boundary conditions-14, -10, -4 and -1 cm. Steady uniform flow (Q), saturated hydraulic conductivity (Ks), unsaturated hydraulic conductivity (K(h)), macroscopic capillary length (λc), the number of water-conducting active pores (N) and effective porosity (θ) in each matric potential were measured. Results showed that soil structure significantly affected the hydraulic properties. Granular soils, with more organic matter, had more active pores and effective porosity than the other two soil structures. Therefore the highest steady state flow; saturated and unsaturated soil hydraulic conductivities were measured in granular soil. Massive structures showed the lowest parameters’ values. Granular soils with the minimum values for macroscopic capillary length had the highest potential for preferential flow.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic conductivity
  • macroscopic capillary length
  • steady- state flow