بررسی آزمایشگاهی و شبیه سازی تاثیر ترتیب قرارگیری لایه های خاک و ضخامت آنها در انتقال محلول

درک انتقال محلول در خاک های ناهمگن و لایه ای جهت مدیریت بهتر و توصیف حرکت مواد شیمیایی در این گونه محیط ها حایز اهمیت است. در این مطالعه تاثیر ترتیب قرارگیری لایه های خاک با ضخامت های مختلف در حرکت محلول بررسی شد. بدین منظور از دو خاک با بافت های مختلف شن لومی و لوم رسی برای تهیه شش ستون دو لایه ای (دو ستون 10 سانتی متری، دو ستون 20 سانتی متری و دو ستون 30 سانتی متری) استفاده و انتقال محلول سدیم کلرید در این ستون ها آزمایش شد. با قرار گرفتن لایه شن لومی در زیر لایه لوم رسی (حالت اول)، در مقایسه با حالتی که ترتیب قرارگیری این دو لایه تغییر داده شد (حالت دوم)، رخنه محلول و مشاهده غلظت اوج در کف ستون سریع تر و دنباله منحنی رخنه کوتاه تر بود. با افزایش ضخامت لایه ها، این تفاوت ها بیش تر شد. به طوری که در لایه های 5 سانتی متری با تغییر محل دو لایه، اختلاف بین زمان رسیدن محلول رخنه شده به یک غلظت تقریبا ثابت، زمان مشاهده غلظت اوج و مدت زمان امتداد دنباله منحنی رخنه به ترتیب 100، 130 و 30 دقیقه بود. این زمان ها در لایه های 10 سانتی متری به ترتیب 150، 190 و 40 دقیقه و در لایه های 15 سانتی متری به ترتیب 210، 250 و 40 دقیقه بودند. ترتیب قرارگیری لایه ها بیش تر از طول ستون بر انتقال محلول تاثیر گذاشت. به طوری که غلظت اوج در حالت دوم ستون 10 سانتی متری 40 دقیقه دیرتر از حالت اول ستون 20 سانتی متری و در حالت دوم ستون 20 سانتی متری 100 دقیقه دیرتر از حالت اول ستون 30 سانتی متری رخ داد. انتقال محلول به روش اجزای محدود و با استفاده از مدل GeoStudio شبیه سازی شد. نتایج شبیه سازی با ضریب تبیین (R2) بیش تر از 984/0 و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) کم تر از 530/0 گرم بر لیتر رضایت بخش بود.