
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 626 |
تعداد مقالات | 6,517 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,746,957 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,539 |
تاثیر عمق سطح ایستابی در مقدار تبخیر از خاک | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 10، دوره 26، شماره 3، مرداد و شهریور 1398، صفحه 177-192 اصل مقاله (1.1 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2019.15786.3100 | ||
نویسندگان | ||
محمد مهدی چاری* 1؛ پیمان افراسیاب2 | ||
1سیستان و بلوچستان- شهرستان زابل- دانشگاه زابل- گروه مهندسی آب | ||
2گروه مهندسی آب- دانشکده آب و خاک- گروه مهندسی آب | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: رابطه بین عمق سطح ایستابی و تبخیر از سطح خاک در اغلب مناطق خشک و نیمه خشک بسیار مهم است. در این مناطق به علت آبیاری بیش از حد نیاز، اغلب سطح ایستابی نزدیک زمین بوده که باعث شوری خاک میشود. با توجه به اهمیت تبخیر از ستون خاک در حضور سطح ایستابی توجه زیادی را در دههای گذشته به خود معطوف کرده است. فرآیند خشک شدن خاک پدیده فیزیکی تبخیر از سطح خاک در سه مرحله اجرا میشود. مرحله اول، تبخیر با شدت ثابت است. مرحله دوم، تبخیر با شدت نزولی است. مرحله سوم، تبخیر باقیمانده با شدت کم است که بعد از خشک شدن بیش از حد لایه سطحی خاک و تاثیر آن در کاهش هدایت هیدرولیکی خاک آغاز میشود. با توجه به اهمیت مقدار تبخیر از سطح ایستابی در مناطق خشک و نیمه خشک، لازم است این پارامتر به طور دقیق اندازه گیری شود. در نتیجه این پژوهش با هدف تاثیر عمق سطح ایستابی بر روی مقدار تبخیر و همچنین تعیین مراحل مختلف تبخیر انجام گرفت. مواد و روشها: خاک مورد استفاده از در این آزمایش لومی با چگالی 32/1 گرم بر سانتیمتر مکعب بوده است. محل آزمایش گلخانه و مدت زمان آزمایش 74 روز بود. خاکها از الک 2 میلی متری عبور داده شد و سپس با استفاده از قیف خاکها درون لوله های آزمایش ریخته شد. برای تهیه ستونهای آزمایش از لوله های پی وی سی با قطر 250 میلی متر استفاده شد. سطوح ایستابی در عمق های 400، 600 و 800 میلیمتری از سطح خاک ثابت نگه داشته شد. برای ثابت نگه داشتن سطح ایستابی در عمقهای مختلف از بطریهایی استفاده شد که در کنار ستونهای آزمایش قرار گرفته و به وسیله لولهای از انتها، آب را وارد ستون خاک میشد. اندازهگیری تلفات آب از ستون خاک با استفاده از اندازهگیری رطوبت خاک در عمقهای مختلف با استفاده رطوبت سنج مدل دلتا انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد حرکت آب در نزدیکی سطح ایستابی بهصورت مایع و هرچه به سطح خاک نزدیک میشویم بهصورت بخار است. به طور کلی رطوبت در عمقهای بین صفر تا 160 میلیمتری ستون خاک در طول زمان آزمایش کاهش یافته و لایه های پایینی اشباع باقی میماند. در حالت ماندگار مقدار تبخیر از سطح خاک برابر است با مقدار تلفات آب از سطح ایستابی و در شرایط غیر ماندگار مقدار تبخیر از سطح خاک برابر است با مجموع تلفات آب از سطح ایستابی و آب از دست رفته از پروفیل خاک. مقدار تبخیر تجمعی در بازه 74 روز از سطح ایستابی، 400، 600 و 800 میلیمتری به ترتیب برابر با 6/384، 2/331 و 4/293 میلیمتر بود. بیشترین تلفات آب از پروفیل خاک مربوط به عمق سطح ایستابی 800 میلیمتری و مقدار 3/51 میلیمتر بوده است. با افزایش عمق سطح ایستابی از 400 میلیمتر به 800 میلیمتر (100% افزایش) مقدار تبخیر از سطح ایستابی 24% و مقدار کل تبخیر از سطح خاک 5/16% کاهش یافته است. طول مراحل اول تبخیر برای عمق سطح ایستابی 400 میلیمتر دو روز، برای عمق سطح ایستابی 60 سانتیمتری یک روز و برای 800 میلیمتری کمتر از یک روز بود. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش به ما اطلاعاتی در رابطه با فرآیند جریان آب در بالای سطح ایستابی کم عمق آب داد. تغییرات رطوبتی در خاک سطحی خیلی بیشتر از خاکهای نزدیک به سطح ایستابی است. در نزدیکی سطح ایستابی بهصورت مایع و در نزدیک به سطح خاک حرکت آب به صورت بخار است. با افزایش سطح ایستابی طول مرحله اول تبخیر کاهش یافته است. به طور کلی میتوان نتیجه-گیری کرد که تبخیر از سطح ایستابی میتواند بخش زیادی از آب مورد نیاز گیاهان را فراهم کند | ||
کلیدواژهها | ||
لوم؛ جبهه تبخیر؛ عمق سطح ایستابی | ||
مراجع | ||
1.Alizadeh, M., and Afrasiab, P. 2016. Shallow water table management in the face cracking soil in paddy fields. J. Water Soil Cons. 22: 5. 261-274.(In Persian)
2.Babajimopoulos, C., Panoras, A., Georgoussis, H., Arampatzis, G., Hatzigiannakis, E., and Papamichail, D. 2007. Contribution to irrigation from shallow watertable under field conditions. Agric. Water Manage. 92: 3. 205-210.
3.Chari, M.M., Afrasiab, P., Piri, J., and Delbari, M. 2012. Prediction of Evaporation from Shallow Water Table Using Regression and Artificial Neural Networks. Water resource management. 8: 11-20. (In Persian)
4.Cooper, D.J., Sanderson, J.S., Stannard, D.I., and Groeneveld, D.P. 2006. Effects of long-term watertable drawdown on evapotranspiration and vegetation in an arid region phreatophyte community.J. Hydrol. 325: 21-34.
5.Gao X.Y., Huo, Z., Yining Bai, Y.,Feng, S., Huang, G., Shi, H., and Qu,Z. 2015. Soil salt and groundwater change in flood irrigation field anduncultivated land: a case study based on 4-yearfield observations. Environ. Earth Sci.73: 5. 2127-2139.
6.Gardner, W.R. 1958. Some steady-state solutions of the unsaturated moistureflow equation with applications to evaporation from a water table. Soil Science. 85: 228-232.
7.Gowing, J.W., Konukcu, F., and Rose, D.A. 2006. Evaporative flux from a shallow watertable: The influence of a vapour-liquid phase transition. J. Hydrol. 321: 77-89.
8.Hayek, M. 2015. An analytical model for steady vertical flux through unsaturated soils with special hydraulic properties. J. Hydrol. 527: 1153-1160.
9.Hillel, D. 1998. Environment to soil physics. Academic Press. New York.
10.Kahlown, M.A., et al. 2005. Effect of shallow groundwater Table on crop water requirements and crop yields. Agric. Water Manage. 76: 1. 24-35.
11.Konukcu, F., Istanbulluoglu, A., and Kocaman, I. 2004. Determination of water content in the drying soils: incorporating transition from liquid phase to vapour phase. Austr. J. Soil Res. 42: 1-8.
12.Liu, Z., Chen, H., Huo, Z., Wang,F., and Shock, C. 2016. Analysis of the contribution of groundwater to evapotranspiration in an arid irrigation district with shallow water table. Agricultural Water Management. 171: 131-141. 13.Liu, X., and Zhan, H. 2017. Calculation of steady-state evaporation for an arbitrary matric potential at bare ground surface. Water. 9: 2-15.
14.Rose, D.A. 1968. Water movement in porous materials. Part 3. Evaporation of water from soil. British J. Appl. Physic. (J. Phys. D), Series 2, 1: 1779-1791.
15.Rose, D.A., Konukcu, F., and Gowing, J.W. 2005. Effect of watertable depth on evaporation and salt accumulation above saline groundwater. Austr. J. Soil Res. 43: 565-573.
16.Selahvarzi, M., Ghahraman, B., Ansari, H., and Davari, K. 2018. Computation of Evaporation (Stages 1 and 2) from a Bare Saline Soil. J. Water Soil. 32 (2), May.-Jan. Pp: 229-237. (In Persian)
17.Sepaskhah, A.R., and Karimi-Goghari, S. 2005. Shallow groundwater contribution topistachio water use. Agric. Water Manage. 72: 69-80.
18.Savenije, H.H.G. 2004. The importance of interception and why we should delete the term evapotranspiration from our vocabulary. Hydrological processes. 18: 1507-1511.
19.Warrick, A.W. 1988. Additional solutions for steady-state evaporation from a shallow water table. Soil Sci. 146: 63-66.
20.Yeh, P.J.F., and Famiglietti, J.S. 2009. Regional groundwater evapotranspiration inillinois. J. Hydrometeorol. 10: 2. 464-478.
21.Zarei, G., Homaee, M., Liaghat, A.M., and Hoorafar, A.H. 2010. A model for soil surface evaporation based on Campbll’s retention curve. J. Hydrol. 380: 356-361. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,304 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 434 |