فهرست مطالب

مجله تحقیقات آب و خاک ایران
سال چهلم شماره 1 (پیاپی 2، بهمن و اسفند 1388)

  • تاریخ انتشار: 1388/01/15
  • تعداد عناوین: 11
|
  • کامی کابوسی، عبدالمجید لیاقت، حسن رحیمی صفحه 1
    با توجه به نقش و اهمیت زهکشی زیرزمینی و توجه ویژه به آن در راستای کنترل سطح ایستابی، تحقیقات گسترده ای در تمام نقاط دنیا به منظور دستیابی به راه حل های جدید و اقتصادی تر خصوصا در ارتباط با انواع لوله، مواد پوششی اطراف آنها و تکنیک های نصب و کارگذاری هر یک در حال اجرا می باشد. این تحقیق، به منظور بررسی قابلیت کاربرد پوسته برنج در زهکشی زیرزمینی به عنوان پوشش دور لوله صورت گرفته است و به این دلیل کارکرد آن با پوشش شن و ماسه مورد مقایسه قرار گرفت. به منظور شبیه سازی شرایط طبیعی اراضی زهکشی شده در آزمایشگاه و آزمایش فیلتراسیون و آبگذری پوسته برنج، از یک مخزن آب و خاک با دیواره جانبی دو جداره که علاوه بر امکان تنظیم سطح ایستابی در ارتفاع مورد نظر، بخشی از یک ترانشه زهکشی را شبیه سازی می نماید، استفاده گردید. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که پوسته برنج حتی در تراکم های زیاد نیز دارای هدایت هیدرولیکی بالایی است که این امر می تواند متضمن کارکرد هیدرولیکی پوشش پوسته برنج باشد. همچنین در مقایسه با پوشش شن و ماسه، پوشش پوسته برنج کارکرد فیلتری مناسبی داشته است. به علاوه، اگرچه دبی زهکش با پوشش پوسته برنج کمتر از زهکش با پوشش شن و ماسه است، لیکن به دلیل هزینه بالای تهیه و حمل و نقل شن و ماسه بویژه در مناطقی که منابع قرضه از محل پروژه فاصله زیادی دارند و از طرفی در این مناطق پوسته برنج به مقدار فراوان موجود است (مانند مناطق شمالی کشور)، استفاده از پوشش پوسته برنج قابل توصیه می باشد.
    کلیدواژگان: پوشش، زهکش، فیلتر زهکش، شن و ماسه، پوسته برنج
  • عبدعلی ناصری، علی ارواحی صفحه 7
    هدف از انجام این تحقیق، بررسی و ارزیابی عملکرد سیستم زهکشی زیرزمینی با به کار گیری چهار نمونه از پوشش های زهکش های زیرزمینی شامل پوشش شن و ماسه موجود در منطقه، پوشش شن و ماسه استاندارد شده، پوشش مصنوعی پلی پروپیلین با شاخص منافذ 700 و پوشش مصنوعی پلی پروپیلین با شاخص منافذ 450 میکرون و مقایسه با زهکشی سنتی بر پایه پدیده جزر و مد در نخیلات آبادان بوده است. تعداد 16 لاترال (زهکش زیرزمینی) در مزرعه ای به وسعت 12 هکتار از جنوبی ترین اراضی طرح آبیاری و زهکشی نخیلات آبادان در سال 1383 اجرا و نصب گردید. تعداد چهار خط زهکش زیرزمینی با هر یک از این پوشش ها، اجرا شده و پیزومترهای لازم برای اندازه گیری مقاومت هیدرولیکی، منحنی سطح ایستابی و سایر پارامترهای مورد نیاز روی زهکش ها و در بین دو خط زهکش در فواصل 25/0، 50/0 و 75/0 در طول لاترال نصب گردید و در آنها بررسی های زیر انجام گردید: الف- بررسی عملکرد سیستم زهکشی زیرزمینی معمولی بر نوسانات سطح ایستابی، شوری خاک و کنترل سطح ایستابی و ب- بررسی پارامترهای طراحی سیستم زهکش زیرزمینی. در ارزیابی های مختلف، گزینه هایی که عملکرد بالاتری نسبت به زهکشی سنتی در کنترل سطح ایستابی و شوری نشان دادند، به ترتیب اولویت عبارت بودند از: اجرای سیستم زهکشی زیرزمینی با به کارگیری فیلتر مصنوعی پلی پروپیلین 450 و اجرای سیستم زهکشی زیرزمینی با به کارگیری فیلتر شن و ماسه استاندارد.
    کلیدواژگان: جزر و مدی، زهکشی زیرزمینی، پوشش مصنوعی، زهکشی، پلی پروپیلین
  • انور فرهمند، شاهین اوستان، علی اصغر جعفرزاده، ناصر علی اصغرزاده صفحه 17
    محققان آزمایشگاه شوری ایالات متحده با استفاده از معادله تبادلی گاپون مقدار عددی5/0- (1- mmol L) 01475/0 را برای ضریب گزینشگری گاپون(K''G) پیشنهاد کردند. از آن پس ESR خاکها، با آگاهی از مقدار عددیK''G، از SAR برآورد شده و ESP محاسبه می شود. با این حال، نتایج تحقیقات بعدی حاکی از آن بود که K''G مقدار ثابتی نداشته و بسته به ویژگی های خاک می تواند دامنه نسبتا وسیعی از مقادیر را به خود اختصاص دهد. هدف از اجرای این تحقیق پیدا کردن رابطه بین ESR و SAR و به وجود آوردن امکان برآورد ESP از SAR در برخی نمونه خاکهای متاثر از نمک در منطقه دشت تبریز بود. بدین منظور تعداد 30 نمونه مرکب خاک از منطقه مزبور جمع آوری گردید. رابطه ESR و SAR برای خاک های مورد بررسی با SAR کوچکتر از5/0(1- mmol L) 100 به صورت: (86/0=2r، SAR 0072/0 + 011/0 = ESR) به دست آمد. پس از تصحیح اثر دفع آنیونی برای خاکهای با ECe بزرگتر ازdSm-1 10 رابطه ی فوق به صورت: (90/0=2r، SAR 0120/0+041/0-= ESRcorr) در آمد. با توجه به نتایج به دست آمده می توان چنین استنباط کرد که تصحیح اثر دفع آنیونی سبب افزایش قابل ملاحظه در مقدار عددی K''G می گردد. با این حال، K''G نمونه خاک های مورد بررسی هنوز کوچکتر از مقدار پیشنهاد شده توسط آزمایشگاه شوری ایالات متحده است. این امر ممکن است به واسطه شوری زیاد خاک ها در تحقیق حاضر باشد که از طریق مکانیسم هایی علاوه بر دفع آنیونی (تاثیر فشردگی DDL و یا تشکیل کواسی کریستال ها) منجر به افزایش گزینش کاتیون های دو ظرفیتی می گردد. مقادیر خاکها قبل از تصحیح اثر دفع آنیونی همبستگی معنی داری با مقادیرECe وESP داشت. در حالی که بعد از تصحیح اثر دفع آنیونی صرفا با ESP همبستگی مثبت معنی داری را نشان داد.
    کلیدواژگان: دفع آنیونی، SAR، ESR، سدیمی بودن، ESP، معادله تبادلی
  • علیرضا واعظی، حسینعلی بهرامی، سیدحمیدرضا صادقی، محمدحسین مهدیان صفحه 27
    در رابطه جهانی فرسایش خاک (USLE)، عامل فرسایش پذیری خاک (K) با استفاده از نموگراف برآورد می شود. استفاده از نموگراف در خاک های آهکی ممکن است منجر به عدم قطعیت در برآورد فرسایش پذیری شود. این پژوهش در شهرستان هشترود واقع در جنوب استان آذربایجان شرقی طی سال 1384 انجام گرفت. آزمایش های صحرایی در منطقه ای به ابعاد 30 کیلومتر در 30 کیلومتر انجام گرفت. در سطح منطقه، 36 شبکه انتخاب و در هر شبکه، سه کرت استاندارد در یک زمین دیم ایجاد شدند. مقدار K بر اساس نسبت مقدار هدر رفت خاک بر عامل فرسایندگی باران (R) اندازه گیری شد و با استفاده از نموگراف USLE برآورد گردید. نتایج نشان داد که مقدار فرسایش پذیری اندازه گیری شده (0042/0 تن ساعت بر مگاژول میلی متر) به طور میانگین 98/10 برابر کمتر از مقدار برآوردی (0360/0 تن ساعت بر مگاژول میلی متر) بود. میانگین درصد خطای برآورد با نموگراف برابر 6/974 بود. این نتایج، عدم قطعیت فرسایش پذیری برآورد شده با نموگراف در خاک های آهکی را آشکار می کند. تجزیه رگرسیونی نشان داد که فرسایش پذیری خاک تحت تاثیر ذرات معدنی، ماده آلی، آهک و سنگریزه قرار دارد (01/0، p<85/0R2=). آهک عاملی اصلی در بروز عدم قطعیت فرسایش پذیری برآوردی است.
    کلیدواژگان: کرت، استاندارد، زمین دیم، درصد خطای برآورد، آهک
  • علی شعبانی، علیرضا سپاسخواه صفحه 35

    بررسی حرکت آب و املاح در خاک نیازمند اطلاعات دقیق از ویژگی های هیدرولیکی خاک می باشد. یکی از خصوصیات هیدرولیکی خاک ضریب پخشیدگی هیدرولیکی در حالت غیر اشباع است. یکی از روش های تعیین ضریب پخشیدگی هیدرولیکی خاک روش ساده ای است که در آن نیازی به اندازه گیری توزیع رطوبت در طول ستون خاک نیست و تنها با اندازه گیری توام فاصله جبهه نفوذ افقی از ابتدای ستون خاک، نفوذ تجمعی و عکس شدت نفوذ لحظه ای، می توان ضریب پخشیدگی هیدرولیکی را در مقادیر مختلف رطوبت خاک بدست آورد. اما در این روش طول ستون خاک که برای تعیین تابع ضریب پخشیدگی هیدرولیکی بکار می رود بر صحت نتایج موثر می باشد. در پژوهش حاضر بر اساس آزمایش نفوذ افقی یک بعدی آب در خاک حداقل طول ستون خاک لازم برای تعیین معادلات ضریب پخشیدگی هیدرولیکی نسبت به رطوبت حجمی برای سه بافت مختلف خاک سبک، متوسط و سنگین با استفاده از روش ساده بدست آمده است. بر این اساس مشخص شد که هر چه بافت خاک سبک تر باشد طول ستون خاک باید بیشتر شود بطوریکه برای خاکهای سنگین حداقل طول 8 سانتی متر، خاک های متوسط 15 سانتی متر و برای خاکهای سبک باید از 60 سانتی متر بزرگتر باشد. مقادیر میانگین ضریب پخشیدگی هیدرولیکی در رطوبتهای مختلف اولیه برای خاکهای مختلف در شرایط نفوذ آب و تبخیر آب ارائه گردید. میانگین ضریب پخشیدگی هیدرولیکی خاک مانند ضریب پخشیدگی هیدرولیکی خاک در سه نوع خاک به ترتیب از خاک سبک به خاک سنگین کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: نفوذ تجمعی افقی، هیدرولیکی، جبهه نفوذ افقی، ضریب پخشیدگی، شدت نفوذ افقی
  • مجتبی بارانی مطلق، حسن توفیقی صفحه 43
    رهاسازی آهن از فازهای مختلف به درون محلول خاک یک فرآیند دینامیکی تنظیم کننده تامین مداوم و پیوسته آهن برای گیاهان در حال رشد می باشد. به منظور تعیین الگوی آزاد شدن آهن، سینتیک آزادشدن آهن از 6 نمونه خاک برداشت شده از استان های خوزستان و گلستان با استفاده از محلول دی اتیلن تری آمین پنتا استیک اسید (DTPA) مطالعه گردید. تمامی خاکهای مورد بررسی آهکی بوده و مقدار کربنات کلسیم معادل آنها بین 26/2 تا 54/49 درصد متغیر بود. آزمایش های سینتیکی در شرایط رطوبتی واقع در دامنه تغییرات رطوبت مزرعه یعنی 35% رطوبت اشباع انجام شد. الگوی آزادشدن آهن از خاکها بدین شکل بود که یک واکنش سریع ابتدایی بوسیله یک واکنش کندتر ادامه یافت. در همه خاکها، آزادشدن کند حتی پس از گذشت 960 ساعت هنوز ادامه داشته و تعادل در هیچیک از خاکها حاصل نشد. معادلات سینتیکی مختلف (مرتبه صفر، مرتبه اول، مرتبه دوم، دیفیوژن پارابولیکی، الوویچ ساده شده، تابع توانی، دیفیوژن پوسته ای جلورونده غشایی و دیفیوژن ذره ای جلورونده غشایی) برای توصیف سرعت رهاسازی آهن از خاک بوسیله محلول DTPA استفاده شدند. مقایسه ضرایب تعیین (r2) و خطاهای معیار تخمین (SE) نشان داد که معادله های تابع توانی، دیفیوژن پارابولیکی، مرتبه اول و دیفیوژن ذره ای جلورونده غشایی به نحو قابل قبولی رهاسازی آهن را توصیف کردند در حالی که معادله های مرتبه صفر، مرتبه دوم، الوویچ ساده شده و دیفیوژن پوسته ای جلورونده غشایی قادر به توصیف سینتیک آزاد شدن آهن از خاکها نبودند. با این وجود، معادله مرتبه اول قادر به توصیف قابل قبول رهاسازی آهن در زمانهای کوتاه نبود. انطباق معادله دیفیوژن ذره ای جلورونده غشایی به داده های سینتیکی می تواند بیانگر این باشد که سرعت رهاسازی عمدتا بوسیله دیفیوژن آهن و یا مولکولهای DTPA در بین ذرات خاک یا خاکدانه ها و نه دیفیوژن از میان لایه نازک آب احاطه کننده ذرات خاک، کنترل می شود.
    کلیدواژگان: زادشدن، محلول DTPA، معادلات سینتیکی، سینتیک، آهن
  • شمس الله ایوبی، سارا محمدزمانی، فرهاد خرمالی صفحه 51
    بررسی رابطه بین عملکرد محصول و خصوصیات خاک برای شناسایی و تشخیص علل اساسی تغییرپذیری عملکرد و اجرای مدیریت صحیح مزارع مفید می باشد. این تحقیق، در یک مزرعه گندم تحت مدیریت زارع در شهر سرخنکلاته واقع در 25 کیلومتری شهرستان گرگان، در شمال شرقی ایران انجام شد. نمونه برداری خاک از روی یک شبکه سیستماتیک- آشیانه ای در پلاتی به ابعاد 100 در 180 متر و از عمق 30-0 سانتیمتری خاک (جمعا? 101 نقطه) اندکی پس از کاشت گندم در اواخر پاییز انجام گرفت. نمونه برداری از گندم نیز در پلات یک متر مربع با مرکزیت 101 نقطه نمونه برداری در اواخر خرداد ماه صورت پذیرفت. نتایج آماری نشان داد تمامی متغیرها از توزیع نرمال برخوردار بودند. pH کمترین ضریب تغییرات و عملکرد دانه بیشترین ضریب تغییرات را دارا هستند. برای تجزیه مؤلفه های اصلی هفت مؤلفه در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفت. همچنین جهت تفسیر خصوصیات مؤثر بر یک مؤلفه از شاخص معیار انتخاب یا SC استفاده شد. بدین ترتیب بردار ویژه برای هر مؤلفه اصلی بر اساس مقادیر بیشتر از مقدار معیار انتخاب در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد متغیرهای حاصلخیزی خاک نظیر فسفر قابل استفاده (847/0)، مواد آلی (810/0)، نیتروژن کل(742/0)، پتاسیم قابل استفاده (727/0) و CEC(725/0) دارای وزنهای بالاتری نسبت به متغیرهای دیگر بوده و بنابراین سهم بیشتری در تغییرپذیری خاک داشته اند. بر این اساس می توان گفت تغییرپذیری ناشی از مدیریت عامل مهم تغییرپذیری خصوصیات خاک و عملکرد در مزرعه مورد مطالعه بشمار می رود. نتایج تجزیه به مؤلفه های اصلی بیانگر آن بود که قسمت عمده تغییرپذیری در مزرعه بوسیله فاکتورهای حاصلخیزی ایجاد شده و در مجموع مدلهای رگرسیونی حاصله 57% تغییرپذیری عملکرد کل را توجیه نمودند.
    کلیدواژگان: تجزیه، پیش بینی، سرخنکلاته، عملکرد گندم، مؤلفه اصلی
  • اردوان کمالی، فریدون سرمدیان، شهلا محمودی صفحه 59
    مدل رقومی ارتفاع(DEM) امروزه به عنوان ابزار موثری در مطالعات کمی زیست محیطی و مدیریت منابع اراضی برای استخراج داده های ارتفاعی به کار می رود. پیشرفت و توسعه سنجنده ها و ماهواره های منابع زمینی امکان تولید DEM از تصاویر ماهواره ای را فراهم کرده است. DEM های تولید شده از داده های مذکورنه تنها در تفسیر های دو بعدی بلکه در مطالعات سه بعدی سطح زمین نیز بکار برده می شوند. تصاویر سنجنده ASTER که یکی از سیستم های سنجنده قادر به اخذ و برداشت تصاویر سه بعدی(استریو) در امتداد یک مدار مشخص می باشد (بر خلاف سایر سنجنده ها که تصاویر سه بعدی را از دو مدار مجاور هم برداشت می کنند)، برای تولید DEM و ارزیابی دقت آن در منطقه ایوانکی برای این مطالعه انتخاب گردید. نرم افزارPCI Geomatica و مدل هندسی دقیق برای تولید DEM بکار برده شدند و از همبستگی مکانی بین داده ها، بررسی نیمرخ های طولی و پارامتر های آماری برای بررسی دقت مکانی و ارتفاعی DEM تولید شده کمک گرفته شد. نتایج بدست آمده از این مطالعه نشان داد که با استفاده از تعداد مناسب نقاط کنترل زمینی و با توزیع یکنواخت می توان DEM با دقت 20 متر از این تصاویر تولید نمود. مقایسه نیمرخ های طولی نشان داد که DEM تولید شده در مناطق مسطح و بدون پوشش گیاهی یا با پوشش گیاهی پراکنده بیشترین دقت را دارد به طوری که میزان خطا کمتر از 10 متر می باشد ولی در نقاط با پوشش گیاهی متراکم، شیب های تند و دره های عمیق به علت وجود سایه میزان خطا افزایش می یابد. ارزیابی نتایج نشان داد که DEM تولید شده علاوه براین که برای تولید نقشه های مورد استفاده در مطالعات مدیریت اراضی نظیر شیب، جهت، طبقات ارتفاعی و تفکیک حوزه های آبخیز و واحد های فیزیوگرافی مناسب هستند، قابلیت استفاده در اصلاح اعوجاج تصاویر ماهواره و عکس های هوایی را نیز دارا می باشند.
    کلیدواژگان: انطباق تصاویر سه بعدی(استریو)، تصاویر، رقومی، اراضی، داده های ارتفاعی
  • سارا باقری، منوچهر حیدرپور صفحه 67
    در سیستم های انتقال و توزیع آب، سرریزهای تاج دایره ای به دلیل اقتصادی بودن و سهولت ساخت در مقایسه با سایر سرریزها می توانند برای اندازه گیری شدت جریان، ساختمان های تخلیه آب و کنترل سطح آب در کانال ها و مخازن مورد استفاده قرار گیرند. در این مطالعه با به کارگیری معادلات اولر ساده شده رابطه ای به منظور تعیین ضریب دبی سرریزهای تاج دایره ای ارائه گردید. نیم رخ توزیع سرعت و مدل ریاضی ضریب دبی با استفاده از داده های آزمایشگاهی به دست آمده از مدل های سرریز تاج دایره ای فاقد دیواره و مدل های دارای دیواره های قائم، با ارتفاع و شعاع های متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج ارزیابی نشان داد که هم خوانی خوبی بین نیم رخ سرعت به دست آمده از مدل پیشنهادی و نیم رخ حاصل از اندازه گیری های آزمایشگاهی وجود دارد. با محاسبه ضرایب دبی از رابطه پیشنهادی و نیز تعیین ضرایب دبی واقعی و مقایسه این دو مقدار، مشاهده شد که میزان خطای ناشی از این روش در برآورد ضریب دبی سرریزهای تاج دایره ای در حدود? درصد می باشد.
    کلیدواژگان: سرریزتاج دایره ای، سرعت، نیم رخ، انحنای خطوط جریان، ضریب دبی
  • مهدی زارعی، غلامرضا ثواقبی، ناهید صالح راستین، غلامرضا صالحی جوزانی، سید مجتبی خیام نکویی صفحه 75
    تنوع مورفولوژیک قارچ های میکوریز آربوسکولار در منطقه معدن روی و سرب انگوران (استان زنجان، ایران) در طول یک ترانسکت تا فاصله 4500 متری از معدن، مطالعه گردید. بدین منظور یک نمونه مرکب خاک ریزوسفری از گیاه بومی غالب در داخل هر پلات جمع آوری و ابتدا ویژگی های مهم فیزیکی و شیمیایی نمونه های خاک اندازه گیری شدند. اسپور قارچ ها استخراج، شمارش و بعد از انجام کشت تله گلدانی تا سطح گونه شناسایی شدند. در گروه خاکهای با آلودگی زیاد، متوسط و کم فلزات سنگین روی و سرب و نیز در خاک های غیر آلوده همجوار، تعداد مشاهدات، تراکم اسپور و فراوانی نسبی گونه های قارچ میکوریز آربوسکولار محاسبه گردید. ده گونه مورفولوژیک شامل گلوموس موسه ای، گلوموس اینترارادیسز، گلوموس ورسیفورم، گلوموس آمبیسپوروم، گلوموس کانستریکتوم، گلوموس فاسیکولاتوم، گلوموس ژئوسپوروم، گلوموس سینوزوم، یک گونه شناسایی نشده گلوموس و آکالوسپورا در کل منطقه مورد مطالعه از لحاظ مورفولوژیک شناسایی شدند. در تمام پلات های آزمایشی، جنس گلوموس غالب بود. تعداد مشاهدات، تراکم اسپورها و فراوانی نسبی گونه ها در سطوح مختلف آلودگی و در خاک های غیر آلوده با یکدیگر تفاوت داشتند. گونه گلوموس موسه ای در خاک های با آلودگی زیاد، در اکثر پلات ها با بالاترین تراکم اسپور و فراوانی نسبی مشاهده گردید. در خاک های با آلودگی متوسط و کم روی و سرب، گلوموس موسه ای، گلوموس اینترارادیسز و گلوموس ورسیفورم نسبت به سایر گونه های قارچ میکوریز آربوسکولار فراوانی نسبی بیشتری داشته و در اکثر پلات ها وجود داشتند. در خاک های غیر آلوده همجوار، کثرت مشاهدات، تراکم اسپور و فراوانی نسبی گلوموس اینترارادیسز نسبت به بقیه گونه ها بالاتر بود. با افزایش آلودگی روی و سرب، شاخص تنوع شانن-وینر از 55/1 به 52/0 کاهش یافت اما یکنواختی (توزیع افراد یک گونه در مقایسه با افراد گونه های دیگر) تغییرات قابل ملاحظه ای نداشته است. شاخص شباهت سورنسون برای قارچ های میکوریز آربوسکولار و جامعه گیاهی بین منطقه غیر آلوده با مناطق دیگر با افزایش آلودگی خاک کاهش یافته و مقدار آن برای ترکیب جامعه قارچ های میکوریز آربوسکولار نسبت به جامعه گیاهی بالاتر بوده است.
    کلیدواژگان: قارچ های میکوریز آربوسکولار، به روی و سرب، مورفولوژیک، _ تنوع، خاک های آلوده
  • مریم ابراهیمی رستمی، حسن رحیمی صفحه 85
    خاکهای متورم شونده خاکهایی هستند که به سبب جذب آب، ازدیاد حجم یافته و اصطلاحا متورم می شوند، فشار ناشی از تورم این خاکها می تواند موجب خرابی ساختمانهای سبک، نظیر پوشش کانالهای آبیاری، کف سازه ها و غیره گردد. طبق پژوهش های انجام شده این پدیده بعنوان یکی از مهمترین عوامل تخریب پوشش بتنی کانالهای آبیاری در ایران و سایر کشورهای جهان گزارش شده است. عامل اصلی این خرابی ها، تغییر رطوبت خاک بستر و در نتیجه تغییرات حجمی حاصل از آن است. در تحقیق حاضر اثر سیکل های مختلف تر و خشک شدن بر پتانسیل تورمی خاکهای رسی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور سه نمونه خاک رسی از سه نقطه مختلف واقع در شمال، جنوب و مرکز ایران تهیه شد. کلیه نمونه ها برای تعیین مشخصات عمومی مورد آزمایش های شناسایی، نظیر دانه بندی، حدود آتربرگ، تعیین وزن مخصوص و تراکم قرار گرفته و آزمایش های تورم بوسیله دستگاه اودومتر در پنج سیکل تر و خشک شدن بر روی آنها انجام گردید. در هر سیکل آزمایش برخی از نمونه ها تا رطوبت بیشترازحد انقباض، برخی تا کمترازحد انقباض و برخی تا حد انقباض خشک گردیدند. نتایج حاصل از آزمایشهای تورم نشان داد که پتانسیل تورم در اثر سیکل های مختلف تر و خشک شدن برای تمامی نمونه هایی که تا رطوبت بیشتر ازحد انقباض، حد انقباض و کمترازحد انقباض خشک شده اند، به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. در کلیه نمونه ها مقدار تورم تقریبا بعد از 3 یا 4 سیکل ثابت می ماند و در اکثر موارد بیشترین کاهش مقدار تورم در سیکل دوم یا سوم مشاهده می شود. با توجه به نتایج این تحقیق می توان برای کنترل اثرات منفی تورم خاک قبل از اجرای پوشش کانال آن را درچند نوبت آب اندازی نموده و پتانسیل تورم خاک بستر را بمیزان قابل توجهی کاهش داد واز اثرات مخرب بعدی پدیده تورم جلوگیری نمود.
    کلیدواژگان: کانال، پوشش، سیکل های تر و خشک شدن، تورم خاک، انقباض خاک
|
  • Page 1
    Regarding the role and importance of subsurface drainage in water table control, many studies have been made throughout the world to find out new techniques and more economical solutions, especially as related to different pipe envelope material and their installations. This research was conducted to investigate the use of rice husk, as drain envelope material, in drainage installations. In addition, it was also compared with the standard gravel envelope material. Therefore, some such physical and hydraulic properties of rice husk as bulk density, void ratio, gradation curve and hydraulic conductivity were needed to be assessed. Also, a 2-side wall physical model that simulated a part of drain trench (enabling water table control) was used to simulate land drainage in the laboratory and as well to test for the filtration and water conductivity of rice husk envelope. This experiment was carried out in two soils which definitely require envelope material as base on standard methods. The results in this study showed that the hydraulic conductivity of rice husk even in its compact form is more than necessary to guarantee the hydraulic function of rice husk envelope. Also, rice husk envelopes have possess the appropriate filtering function as compared to mineral envelope. Discharge rate of drain through rice husk envelope is however, lower than that in gravel envelope, but because of more cost involved in mineral envelope, the use of rice husk as envelope is reasonable and recommended.
  • Synthetic Envelope, Tide Drainage, Polypropylene, Drainage, Subsurface Page 7
    The purpose of this research was an evaluation of the performance of subsurface drainage system in date palm gardens of Abadan. Four cases of drain envelopes including local gravel, standard gravel, and synthetic envelopes (polypropylene 700 and polypropylene 450) were employed and a comparison with the traditional drainage (tide) made. To achieve the purpose, 16 laterals (subsurface drains) installed in a 12 hectare area of date palm gardens in Irrigation and Drainage Project of Abadan Subsurface Drainage system were employed. Four laterals each equipped with one of the four different envelopes were constructed. In order to determine and evaluate hydraulic resistance, water table curves along with other parameters, a number of pizometers were either made connected to the drains or installed in between them at the distances of 0.25L, 0.5L and 0.75L (L is length of lateral). Parameters evaluated were: 1. Performance of subsurface drainage system for controlling water table and salt soil profile, 2. Design parameters of subsurface drainage system. Methods that present a better performance of controlling water table and salt soil profile in comparison with the traditional drainage (tide), were finally determined. With regard to all the results obtained and according to importance, the fallowing two acceptable methods are proposed: construction of subsurface drainage system using synthetic envelope polypropylene 450; construction of subsurface drainage system using standard gravel envelope.
  • Exchange Equation, Sar, Anion Exclusion, Esr, Sodicity, Esp Page 17
    Studies by the US Salinity Laboratory, using Gapon rule, led to the value of 0.01475 (mmol L-1)-0.5for the modified Gapon selectivity coefficient (KG). Nevertheless, the results of subsequent research reveled that KG isn’t constant and could take on a wide range of values depending on soil properties. The aim of this study was to determine the relationship between Exchangeable Sodium Ratio (ESR) and Sodium Adsorption Ratio (SAR) in some salt-affected soils of Tabriz plain. To follow this, thirty composite soil samples were taken from the area. For the soils in the study area with SAR < 100 (mmol L-1)0.5 the ESR-SAR relationship was of the form: ESR=0.011+0.0072 SAR(r2=0.86) which didn’t follow the traditional USSL equation. After correction of the data for anion exclusion, this relationship was modified: ESR=-0.041+0.0120 SAR (r2=0.90). As a result, taking into account the anion exclusion increased the KG value considerably. However, KG value was still lower than 0.01475(mmol L-1)-0.5.This may be attributed to the high salinity level of the investigated soils which can lead to an increase in the affinity of clay minerals for calcium and magnesium through other mechanisms (compression of DDL and/or the formation of quasicrystals) in addition to the anion exclusion mechanism. In a multiple regression procedure, ECe was negatively while ESP positively associated with KG (r2=0.73). After correction of the data for anion exclusion the association was merely with ESP (r2=0.49).
  • Ry-Farming Land, Standard Plot, Percentage Error, Lime, Mean Page 27
    In the Universal Soil Loss Equation (USLE), Soil erodibility factor (K) is estimated through nomograph. Using the nomograph in calcareous soils may lead to uncertainty in estimating the erodibility factor. This study was conducted in Hashtrud, (north west of Iran) from March 2005 to March 2006. Field measurements were carried out in an agricultural area of 30 km × 30 km. Thirty six land grids were considered in the study area and three standard plots installed in a dry-farming land of each grid. K value was assessed based on soil loss per unit of the rainfall erosivity factor (R) and estimated using the USLE nomograph. Results indicated that the measured K value (0.0042 t h MJ-1 mm-1) was on the average 10.98 times lower than the estimated value (0.0360 t h MJ-1 mm-1). Mean Percentage Error of the estimation was 974.6. These results reveal that using the nomograph leads to uncertainty of the soil erodibility factor in the study area. Regression analysis showed that the soil erodibility factor is affected by mineral soil particles, organic matter, lime, and gravel (R2=0.85, p<0.001). Lime is a main factor in causing the uncertainty in the estimation of K.
  • Cumulative Horizontal Infiltration, Soil Hydraulic, Infiltration Rate, Horizontal, Diffusivity Page 35

    Accurate information concerning soil hydraulic characteristics is needed for an understanding of the process of water flow and solute transport through soils. One of the soil hydraulic characteristics is its hydraulic diffusivity in unsaturated conditions. A simple method of determining soil hydraulic diffusivity is a simple procedure in which soil moisture measurement is not required and instead only by measuring the wetting front versus time, cumulative infiltration versus wetting front as well as infiltration rate versus inverse wetting front, soil hydraulic diffusivity function can be determined. In this method, the depth of soil column affects the accuracy of the results. Therefore, in this investigation one dimensional horizontal infiltration soil column was used to determine the minimum length (depth) of soil column for three soil textures (light, medium and heavy) employing the above mentioned simple method. Results indicated that for lighter soils, a deeper column of soil would be needed. So that a minimum column length (depth) for heavy and medium soils would be 8, and 15 cm respectively, and while for a light type of soil the column length must be more than 60 cm. Mean diffusivity coefficients for soils with varied initial moisture contents and for different soil textures (in different infiltration and evaporation states) have been presented. Mean hydraulic diffusivity coefficient decreased from light to heavy soil, the same way as did the hydraulic diffusivity coefficient.

  • Dtpa Solution, : Kinetics, Kinetic, Equations, Iron Release Page 43
    The release of Fe from soil solid phases into soil solution is a dynamic process that regulates the continuous supply of this element to growing plants. To ascertain the pattern of Fe release, the kinetics of Fe release from six soils by diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) solution were investigated using soil samples taken from two different agroclimatic regions of Iran. All soils were calcareous with CaCO3 equivalent content in the range of 2.26 to 49.54%. The kinetic experiments were performed under a moisture condition within the range of field moisture content, i.e. %35 of saturation moisture. The release pattern was generally characterized by an initial fast reaction followed by a slower one. The slow release of Fe continued even after 960 hours in all soils. Different kinetic equations (zero-, first, and second order, parabolic diffusion, simplified Elovich, power function, shell progressive film and particle diffusion equations) were employed to describe the rate of release of soil Fe by DTPA solution. Comparisons of coefficients of determination (r2) and standard errors of the estimate (SE) indicated that the power function, parabolic diffusion, first order and shell progressive particle diffusion equations adequately described Fe release, whereas the zero-order, second-order, simplified Elovich and shell progressive film diffusion equations did not. However, the first order kinetic equation inadequately described the release data at short reaction times. Conformity of the shell progressive particle diffusion equation to the kinetic data may indicate that the release rate is controlled by diffusion of Fe and/or DTPA molecules through a reacted soil particle or aggregate rather than diffusion through the film surrounding soil particles.
  • Prediction, Principal Component, Analysis, Sorkhankalateh, Wheat Yield Page 51
    An evaluation of the relationship between crop yield and soil properties would be useful in estimating the fluctuations in yield, and in an implementation of correct field management. The study was conducted in farmer operated wheat fields in Sorkhankalateh district, 25 km northeast of Gorgan, Golestan province, Iran. Soil samples (0-30 cm depth) were collected just after crop planting at the end of autumn 2004 from a 100 × 180m plot as a nested grid (n=101). A 1 m2 plot of wheat was harvested at each 101 previously sampled sites at the end of spring. Statistical results showed that frequency distribution of the data was normal. ESP had the variability of CV=12.36% while pH was of the lowest variability (CV=0.59%). For principal component analysis, 7 principal components were used in the study. Selection criterion then was employed for explaining the effective parameters in each component. The eigenvector for each PC, therefore was selected on the basis of having a value larger than the SC value. The results showed that such soil fertility parameters as available P (0.847), OM% (0.810), total N (0.742), available K (0.727) and CEC (0.725) bore larger loadings and therefore had the major role in soil variability. The results suggest that soil and crop yield variability were affected by management. The results of principle component analysis indicated that variability within the field was mostly derived from fertility parameters with multi-regression models explaining 57% of total variability of the yield in wheat.
  • Land, Topographic, Data, Stereo Images, Digital Images Page 59
    Digital Elevation Model (DEM) is increasingly used these days as an effective tool to extract elevation data in quantitative environmental and land management studies. The improvement of sensors and land resource satellites has made it possible to generate DEM from remotely sensed data. DEMs which are produced from these data are applied not only in the two dimensional (2D) but also in the three dimensional (3D) interpretations of the earth surface. The Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), which is designed to capture along-track stereo images, was selected in this study for DEM generation, and its accuracy assessed, to be applied in land management studies. PCI Geomatica software and Toutin rigorous model were applied for DEM generation. Using accurate and well-distributed ground control points, DEM with a RMSE (Root Mean Square Error) of about 20m was extracted from the data. Image profiles, spatial correlation and statistical parameters were used to assess both the planimetric and vertical accuracy of the produced DEM. Interpretation of the image profiles showed that the generated DEM is very accurate in nearly flat regions and on smooth slopes with either no or sparse vegetation. Errors were generally less than 10m in such areas. Errors increase in dense vegetation, steep slopes and deep valleys because of the shadows. An evaluation of the results showed that the extracted DEM can be successfully employed in land management studies especially in soil-landscape relationship and land evaluation for mapping such elevation parameters as slope, aspect, hypsometry and physiographic as well as catchments discrimination at medium scales of: 1:50000 and 1:100000. It would also be suitable for orthorectifying the satellite images and aerial photos.
  • Page 67
    Circular- crested weirs are employed for flow measurement among their other wide applications in hydraulic engineering. They can also be used to control water level in farm ponds and reservoirs. Advantages of the circular crested weirs as compared to other weirs include the stable overflow pattern, the simplicity of design and their associated lower costs. In this study, the curvilinear flow past a circular-crested weir is analyzed using simplified Euler equations to determine the discharge coefficient. Also, velocity distribution profile and theoretical method were evaluated through physical models of circular-crested weirs of various radii and heights. It was found that the proposed method agrees well with the experimental observations. Also, it was seen that the estimations of discharge coefficient are close to their experimental values within 3 percentage of error.
  • Page 75
    The morphological diversity of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) at the Anguran Zn and Pb mining region (Zanjan province, Iran) were studied along a transect from the mine to 4500 m away. Within each plot, a composite sample of root and rhizospheric soil from a dominant indigenous plant was collected. The soil samples were analyzed for their physico-chemical characteristics. Spores were extracted, counted and after trap culturing, identified at species level. Isolatation frequency, spore density and relative abundance of AMF species were calculated for the soils with high, moderate and low levels of Zn and Pb as well as for non-polluted soils. A total of 10 AMF taxon were morphologically identified, which nine of them belonged to Glomus (Glomus mosseae, G. intraradices, G. versiforme, G. ambisporum,G. constrictum, G. fasciculatum, G. geosporum, G. sinosum and Glomus sp.) and one of them belonged to Acaulospora (Acaulospora sp.). Glomus was the dominant genus in all plots. Isolation frequency, spore density and relative abundance of AMF species were different in heavy metals (HMs) polluted and non-polluted sites. G. mosseae was the taxon most commonly observed in different plots, with higher spore density and relative abundance at high level of HMs pollution. G. mosseae, G. intraradices and G. versiforme were more abundant than other AMF species in the soils with moderate and low levels of Zn and Pb contents. Isolation frequency, spore density and relative abundance of G. intraradices were higher than those of other AMF in the non-polluted soils. The Shannon-Weiner index of AMF decreased from 1.55 to 0.52, but the evenness of species (distribution of individuals among the species) had not consideration variations, as the HMs contents of soils increased. The Sorenson similarity index of AM fungi and plant community between non-polluted soils with those of the other pollution levels decreased with increasing soil heavy metals contents and was higher for AM fungal populations than plant community
  • Page 85
    Expansible soils are those which will suffer considerable swelling and volume change when subjected to water. The resulting swelling pressure may cause complete destruction of such light structures as irrigation canal linings, floor slabs, etc. Based upon previous investigations, swelling of clayey soils has been blamed for failure of many irrigation canals in Iran and in other countries of the world. The main factor in these damages is the variation in moisture content which in turn would cause volume changes. In the present research, effects of cyclic wetting and drying on swelling potential of clayey soils has been investigated. For this purpose, three different clay samples were collected from three locations in south, northwest and central parts of Iran. The samples were tested for determination of their index properties, including grain size distribution, Atterberg Limits, specific gravity, and compaction. The swelling tests were conducted in odometer cells, where percent swelling was measured in five wetting and drying cycles. To investigate the effects of initial moisture content on swelling potential, the samples were tested at shrinkage limit, below shrinkage limit as well as above the shrinkage limit. Each sample was prepared to undergo five treatments of three replications. The results indicated no matter what the initial moisture content of the samples tested, the swelling potential was considerably reduced due to the imposed wetting and drying cycles. For some samples, reduction in swelling potential was observed in the second cycle, while for others it occurred in the third. Therefore it is concluded that one can control the negative aspects effects of the swelling soils. To perform the wetting and drying cycles before any canal lining would notably reduce the swelling potential and prevent the next probable forthcoming destructive effects of soil swellings.