دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز

 

دانشکده کشاورزی

 

گروه خاکشناسی

 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد M.Sc.

 

گرایش: فیزیک و حفاظت خاک

 

عنوان:

 

تأثیر شوری و سدیمی آب بر هدایت هیدرولیكی اشباع خاك

 

استاد راهنما:

 

دكتر معروف سی وسه مرده

 

استاد مشاور:

 

دكتر مطلب بایزیدی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

مقدمه…………………………………………………………………………………………………..2

فصل اول: کلیات و بررسی منابع

1-1-کلیاتی در مورد هدایت هیدرولیکی……………………………………………………….5

1-1-1-هدایت هیدرولیکی اشباع………………………………………………………………..5

1-1-1-1- هدایت هیدرولیکی افقی………………………………………………………………6

1-1-1-2- هدایت هیدرولیکی قائم…………………………………………………………….6

1-1-2- اندازه گیری هدایت  هیدرولیکی  اشباع بروش آزمایشگاهی بار افتان……..7

1-1-3- عوامل مؤثر در هدایت هیدرولیکی…………………………………………………..8

1-1-3-1- اندازه و شکل ذرات………………………………………………………………….9

1-1-3-2- فعالیت میکروارگانیسم ها و هوای محبوس شده…………………………….9

1-1-3-3 – مواد آلی…………………………………………………………………………..10

1-1-3-4- اکسیدهای آهن…………………………………………………………………………10

1-1-3- 5- ترکیبات کلسیم…………………………………………………………………….10

برای دیدن جزییات بیشتر و دانلود پایان نامه اینجا کلیک کنید

 

1-1-3-6- نوع و مقدار رس…………………………………………………………..10

1-1-3-7- سدیم تبادلی……………………………………………………………………..11

1-1-3-8- تراکم خاک…………………………………………………………………………11

1-2- شوری……………………………………………………………………………………..11

1-3- نسبت جذبی سدیم……………………………………………………………………12

1-4- پیشینه تحقیق…………………………………………………………………………..12

1-5- اهداف طرح………………………………………………………………………………23

فصل دوم: مواد و روشها

2-1-1- مشخصات محل تهیه نمونه های خاک…………………………………………25

2-2- اندازه گیری ویزگی های فزیکو شیمیایی خاک………………………………….25

2-2- 1- تعیین با فت خاک…………………………………………………………………..26

2-2-2- تعیین وزن مخصوص ظاهری…………………………………………………….28

2- 2-3- تهیه گل و عصاره اشباع…………………………………………………………28

2- 2- 4- اندازه گیری هدایت الکتریکی …………………………………………………….29

2-2- 5- اندازه گیری pH………………………………………………………………………..

2-2 -6- اندازه گیری گچ…………………………………………………………….30

2-2-7- اندازه گیری کربنات کلسیم…………………………………………………….31

2-2-8- اندازه گیری کربن آلی……………………………………………………………..32

2-2-9- اندازه گیری CEC…………………………………………………………..

2-2-10- نتایج آزمایش های خاک……………………………………………………..35

2-3- تهیه محلول ها…………………………………………………………………………35

2-4- آماده کردن استوانه ها…………………………………………………………….38

2- 5- اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع………………………………………..39

2-6- روش تجزیه و تحلیل آماری………………………………………………………..40

2-6-1- جذر میانگین مربعات خطا……………………………………………………….40

2-6-2- خطای میانگین مطلق …………………………………………………………….40

2-6-3- خطای نسبی ……………………………………………………………………….41

فصل سوم : نتایج و بحث

یک مطلب دیگر :

3-1- تأثیر هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم بر هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک لومی شنی…..43

3-2- تأثیر هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم بر هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک لومی…….49

3-3- تأثیر هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم بر هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک رسی……..55

3-4- نتیجه گیری کلی ……………………………………………………………………63

3-5- پیشنهادات…………………………………………………………………………………..63

منابع………………………………………………………………………………………………66

چکیده:

هدایت هیدرولیکی اشباع خاک (Ks) یکی از مشخصه های مهم فیزیکی خاک است که اندازه گیری آن در مطالعات آب و خاک اهمیت زیادی دارد. روشهای متعددی برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع خاک وجود دارد که روش بار افتان یکی از روشهای سریع اندازه گیری این پارامتر می باشد. در این تحقیق اثر شوری و سدیمی آب بر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک مورد مطالعه قرار گرفت. تأثیر آن در سه خاک با بافت های لومی شنی، لومی و لومی رسی بررسی و نتایج با هم مقایسه گردید. تیمارهای ترکیبی آب کابردی شامل 8 تیمار I₁(EC=1 , SAR=6)، I₂(EC=1 , SAR=9 )، I₃(EC=1 , SAR=12)، I₄(EC=3 , SAR=6)، I₅(EC=3  , SAR=9)،I₆ (EC=3 , SAR=12) ، I₇(EC=5 , SAR=9)، I₈(EC=5 , SAR=12 ) بود. نتایج نشان داد در هر سه نمونه خاک با بافت های مذکور، بین میانگین مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک اختلاف معنی دار در سطح 1 درصد وجود دارد همچنین با افزایش نسبت جذبی سدیم از  6 به 12(ریشه میلی اکی والان در لیتر) هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در خاک لومی شنی 6/1 تا 3/7 درصد، در خاک لومی 49/0 تا 36/8 درصد و در خاک لومی رسی 61/5 تا 14/29 درصد کاهش و با افزایش شوری از1به 5 (دسی زیمنس برمتر) هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در خاک لومی شنی3/8 تا 67/17 درصد، در خاک لومی44/5 تا 47/20 درصد و در خاک لومی رسی 5/55 تا 124 درصد افزایش یافته است. طبق نتایج حاصل با سنگین تر شدن بافت خاک کاهش هدایت هیدرولیکی اشباع بیشتر شده است.

مقدمه:

از آنجایی که آب، یکی از حلالهای مهم شیمیایی است، با توجه به نوع ترکیب و مقدار املاح موجود در خاکها و رسوبات که بستر حرکت آب را تشکیل می دهد، آبها طبیعتاً حاوی نمک اند، حتی آبهای مناسب برای آشامیدن و آبیاری هم کم و بیش محتوی املاح هستند. از این نظر نوع ترکیب نمکی و غلظت آنها در آب و تغییرات شیمیایی ناشی از وجود املاح، می تواند معیار قابل اتکائی برای ارزیابی کیفیت آب باشد. بدیهی است در کشاورزی امروزی در جوار سایر آزمایشات مهم، از قبیل آزمایش خاک، کود، گیاه و مواد غذایی، آزمایشات کیفی آب آبیاری نیز ضروری است. به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک که بارندگی کم و تبخیر شدید موجب تجمع املاح در خاک می شود. آب آبیاری دارای کیفیت نامطلوب، یک عامل محدود کننده آزادی عمل در انتخاب نوع کشت و سیستم آبیاری بشمار می رود.

مشکل نفوذ در ارتباط با کیفیت آب، موقعی رخ می دهد که سرعت نفوذ آب به درون خاک به طور محسوسی کند شود و آب برای مدت زمان طولانی روی سطح خاک باقی بماند یا نفوذ در خاک به اندازه ای کند شود که آب کافی برای تولید عملکردی قابل قبول در اختیار گیاه قرار نگیرد گرچه سرعت نفوذ آب در خاک متفاوت است و ممکن است به طور محسوس با کیفیت آب آبیاری بستگی داشته باشد. شوری آب و نیز مقدار سدیم موجود درآب در مقایسه با مقدار کلسیم و منیزیم آن، معمولترین عوامل کیفیتی هستند که بر سرعت نفوذ و هدایت هیدرولیکی آب در خاک مؤثرند.

کیفیت آب یا شوری و سدیمی بودن بر نفوذ پذیری آن موثر است. این تأثیر بیان کننده این مطلب است که تا چه حد ذرات خاک در اثر کیفیت های مختلف آب به هم چسبیده و یا از هم دور می شوند. چنانچه ذرات خاک به جذب آب تمایل داشته باشند و یا گرایش آنها برای به هم چسبیدن باشد و یا اینکه بر اثر تورم از یکدیگر جدا شوند. کیفیت آب در این زمنیه اثر خواهد داشت. تورم سبب می شود که خاکدانه ها شکسته شده و سبب فروپاشی ذرات خاک و نهایتاً سرعت نفوذ آب را کاهش می دهند.

شوری آب خاک بر دسترسی آب خاک توسط گیاهان نیز تأثیر می گذارد. سطوح سدیم  بالا سبب تخریب ساختمان خاک شده نهایتاً منتج به کاهش نفوذ پذیری خاک می گردد. سدیم زیاد سبب پراکندگی ذرات و تورم آنها شده و موجب کاهش نفوذ پذیری خاک نسبت به آب و هوا می گردد.

فصل اول: کلیات و بررسی منابع

1-1- هدایت هیدرولیک

هدایت هیدرولیک یکی از مهمترین مشخصه های هیدرودینامیک خاک است که در محاسبه فواصل زهکشهای زیرزمینی و دیگر مطالعات زهکشی مورد توجه قرار می گیرد. روشهای متعددی برای اندازه گیری صحرایی هدایت هیدرولیک خاک وجود دارد که اساس کلیه آنها بر اندازه گیری سرعت جریان افقی آب در خاک استوار است. بر حسب اینکه اندازه گیری سرعت جریان آب در خاک در زیر سطح ایستابی (شرایط اشباع) و یا در بالای سطح ایستابی است (شرایط غیر اشباع) صورت گیرد، روشهای تعیین هدایت هیدرولیک نیز متفاوت  است.

1-1-1- هدایت هیدرولیکی اشباع

به حجم آبی كه در واحد زمان از خاكی با سطح مقطع واحد و با شیب هیدرولیك واحد عبور كند، هدایت هیدرولیك اشباع خاك گفته می شود. به عبارت دیگر، هدایت هیدرولیك به وسیله قانون دارسی به شر ح زیر تعریف می شود:

K=-Q/I.A

كه در آن :

Q: بده عبور یافته از خاک (مترمكعب بر ثانیه)

K: هدایت هیدرولیك (متر بر ثانیه)

I : شیب هیدرولیك

A: سطح مقطع خاک(متر مربع)

آزمایشهای هدایت هیدرولیك اشباع خاك به طور كلی در محیط اشباع صورت می گیرد بار آبی روی نمونه خاك ر در هنگام آزمایش ممکن است ثابت باشد و یا اینكه همواره و به تدریج تغییر كند. در حالت اول، از بار ثابت[1] سخن به میان می آید، در حالی كه در حالت دوم بار آبی به طور دائم كم می شود كه به آن بار افتان[2] می گویند.