مدیریت آب و آبیاری (Aug 2011)
اثر روشهای مختلف تعیین عامل شکل چاهک بر نتایج اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به روش گلف
Abstract
هدایت هیدرولیکی اشباع خاک (KS)، یکی از مهمترین ویژگی های فیزیکی خاک است و تخمین آن در مطالعات آب و خاک اهمیت زیادی دارد. روشهای اندازه گیری KS به دو روش صحرایی و آزمایشگاهی انجام می شود. نفوذسنج گلف یکی از روشهای صحرایی نفوذسنج با بار ثابت است که هدایت هیدرولیکی اشباع صحرایی (kfs) را در بالای سطح ایستابی اندازه گیری می کند. یک پارامتر مهم در محاسبه (kfs) ضریب شکل چاهک ((C است که به گرادیان قشار جریان آب در خاک بستگی دارد. حل های تحلیلی تفریبی مانند حل پورشه، حل گلور و حل منبع نیمه برای آن ارائه شده است. حل عددی آن به صورت تفاضل محدود با روشهای عددی صورت گرفته و توسط زولفانگ ژانگ و همکاران معادلات کاربردی برای آن ارائه شده است. بسط تئوری جریان را تابع هدایت هیدرولیکی (kfs) و پتانسیل ماتریک خاک (?m) می داند که با آزمایش در دو عمق مختلف در یک چاهک هر دو پارامتر محاسبه می شوند. یکی از محدودیت های این روش، نتایج منفی و غیرقابل قبولی است که در بعضی از جواب ها مشاهده می شود. از این رو، آنالیزهای تک عمقی ریچاردز، تک عمقی لاپلاس و تک عمقی رگرسیون پایه ای ریچاردز ارائه شده است. در این تحقیق، پس از انجام آزمایش های مختلف با دستگاه گلف در دو عمق آب H1 و H2 (کمترین مقدار H1 پنج و بیشترین مقدار H2 20 سانتی متر) در ?? چاهک با شعاع سه و عمق ?? سانتی متر در شبکه ای مربعی به فواصل یک متری و در یک خاک لومی آنالیزهای دوعمقی و تک عمقی گلف با روشهای حل مختلف برای تعیین ضریب چاهک (C) به انجام رسید و هدایت هیدرولیکی اشباع مزرعه ای خاک (Kfs) محاسبه شد. نتایج نشان داد چنانچه در آنالیز دو عمقی گلف برای محاسبه هدایت هیدرولیکی از ضریب C با حل عددی استفاده شود، نتایج کمترین انحراف از مرکز را دارند. در این روش، به ترتیب استفاده از راه حل های پورشه، فشاری، یک طرفه، عددی و گلور بیشترین نتایج معتبر را در آزمایش دو عمقی ایجاد می کنند. آنالیز رگرسیون پایه ای ریچاردز با حل عددی C نزدیکترین نتیجه به روش دوعمقی را دارا بود. همچنین، مناسب ترین روش حل ضریب چاهک در آنالیز تک عمقی لاپلاس، ریچاردز و رگرسیون ریچاردز به ترتیب روشهای یک طرفه، گلور و عددی هستند.
