تعیین ظرفیت نفوذ در محیط غیراشباع با استفاده از تلفیق ترانشه نفوذ و لوله تراوا در محیط آزمایشگاهی

از مشکلات پیش رو روش های تغذیه مصنوعی مناطق کویری می توان به بارش کم، منابع آبی محدود، دمای بالا و تبخیر زیاد، آورد رسوب بالا به علت پوشش گیاهی فقیر و غیره اشاره نمود. روش های تغذیه مصنوعی در این مناطق باید به گونه ای طراحی گردد که حداکثر بهره وری را از منابع آب موجود داشته باشد. در این پژوهش سعی شده است با ارائه یک روش جدید تغذیه مصنوعی متناسب با مناطق کویری، مشکلات فوق الذکر کاهش یابد. برای طراحی یک روش مناسب تغذیه مصنوعی نیاز به اطلاعات کافی از نحوه توزیع جریان آب در خاک می باشد. از طرفی پژوهش در مورد نحوه توزیع جریان آب در محیط متخلخل بدون مدل سازی شرایط میدانی، وقت گیر و هزینه بر است. در پژوهش حاضر به موضوع تعیین ظرفیت نفوذ در محیط غیراشباع با استفاده از تلفیق ترانشه نفوذ و لوله تراوا در محیط آزمایشگاهی پرداخته شد. برای این منظور مدل فیزیکی ساخته شد که در آن آب از طریق لوله تراوا و ترانشه به محیط غیراشباع تزریق گردید. دبی ورودی به مدل فیزیکی شامل ۵ دبی ۱، ۵/۱، ۲، ۵/۲ و ۳ لیتر در دقیقه تنظیم گردید. با شروع آزمایش که با دبی های ذکرشده وارد مدل فیزیکی شد، هر ۵ دقیقه مقدار پیشرفت جبهه رطوبتی مشخص گردید. این عمل تا زمان رسیدن جبهه رطوبتی به سطح ایستابی ادامه یافت. همزمان با خارج شدن آب از مدل فیزیکی، دبی های خروجی هر ۵ دقیقه اندازه گیری شد. بیشترین میزان ظرفیت نفوذ مدل فیزیکی، ۰۴۹/۲ لیتر در دقیقه تعیین شد. عملکرد مدل فیزیکی بر اساسV_out در مدت زمان مدت آزمایش در دو حالت مورد بررسی گرفت. بهترین عملکرد مدل فیزیکی به دبی ۲ لیتر در دقیقه مربوط شد که نزدیک ترین دبی به دبی متناسب با ظرفیت نفوذ مدل فیزیکی است. نتایج نشان داد عملکرد در دبی ۲ لیتر در دقیقه در حالتی که V_out نسبت به V_(out max)سنجیده شد (آب ورودی به مدل فیزیکی کمتر از ظرفیت نفوذ مدل فیزیکی)، ۹۶ درصد و در حالتی که V_out نسبت به V_in مدنظر قرار گرفت (دبی آب ورودی به مدل فیزیکی بیشتر از ظرفیت نفوذ مدل فیزیکی)، عملکرد آن ۹۸ درصد تعیین گردید. در روش تغذیه مصنوعی ارائه شده نیز بایستی دبی ورودی از طریق لوله تراوا متناسب با ظرفیت نفوذ ترانشه طراحی شود تا از بیشینه ظرفیت ترانشه استفاده شده و هدررفت آب به کمینه برسد.

کلیدواژه ها:

آب زیرزمینی ، تغذیه مصنوعی ، جبهه رطوبتی ، مدل فیزیکی