بررسی پتانسیل انسداد فیزیکی سه نوع پوشش زهکشی مصنوعی توسط آزمون نفوذسنجی در شرایط کاربرد آب و خاک شور

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

تهیه پوشش های شن و ماسهای که در پروژه های زهکشی زیرزمینی کشور مورد استفاده قرار میگیرند، با مشکلات اجرایی همچون هزینه سنگین، به دلیل بعد مسافت از منابع قرضه تا بهم خوردگی دانهبندی و نیز عملیات اجرایی دشوار (حفر ترانشه‌های نسبتاً عریض) و مسایل زیست محیطی روبرو میباشد. از همین رو در طرح های زهکشی، جهت گیری به سمت استفاده از گزینه های دیگر نظیر پوششهای مصنوعی زهکشی، در دستور کار قرار گرفته است. از طرفی بررسی عملکرد پوششهای مصنوعی منتخب قبل از اجرا در سطح مزرعه توسط آزمونهای استاندارد ضروری میباشد. لذا در این تحقیق در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از مدل فیزیکی نفوذسنج (طراحی شده براساس استاندارد ASTM D-5101) به-بررسی عملکرد 3 پوشش مصنوعی زهکشی PP450، PP700 و PP900 در شرایط کاربرد زه آب شور ( dS/m2/22 =EC) در مقایسه با آب غیرشور ( dS/m78/0 =EC) و در حضور خاک شور و سدیمی ( dS/m3/169EC= و (meq/lit)0.5 18/45SAR=) تهیه شده از محل پروژه زهکشی واقع در شمال خرمشهر پرداخته شد. استفاده از زه آب و خاک شور یکی از موارد متمایز این پژوهش بود که شرایط آزمون را به حالت واقعی پروژه نزدیک تر میساخت و از این مهم در استانداردهای مربوطه و تأثیر آن بر نتایج آزمون نفوذسنجی صحبتی به میان نیامده است. درطی مراحل آزمون، شاخص هایی همچون تغییرات هدایت هیدرولیکی مجموعه خاک- پوشش مصنوعی و نسبت گرادیان در پنج گرادیان هیدرولیکی (1، 5/2، 5، 5/7 و10) به منظور بررسی پتانسیل انسداد فیزیکی پوشش های مصنوعی در شرایط کاربرد آب و خاک شور و سدیمی، درقالب طرح آماری فاکتوریل به صورت کاملاً تصادفی و در 3 تکرار مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. با ملاحظه مقادیر متوسط هدایت هیدرولیکی در شرایط کاربرد زه-آب شور و آب غیرشور و مقایسه آنها با یکدیگر مشخص شد که میزان هدایت هیدرولیکی مجموعه، با افزایش EC آب کاهش یافت، به طوری که هدایت هیدرولیکی مجموعه خاک- پوششهای مصنوعی PP900، PP700 و PP450 در شرایط کاربرد آب غیرشور به ترتیب 29/1، 36/1 و 26/1 برابر هدایت هیدرولیکی آنها در شرایط کاربرد زه آب شور بود. از طرفی، درصد افت هدایت هیدرولیکی در طول آزمون، در شرایط کاربرد زه آب شور و در تمامی پوششها، بیشتر از درصد افت هدایت هیدرولیکی در شرایط کاربرد آب غیرشور مشاهده شد که حاکی از افزایش پتانسیل انسداد فیزیکی پوششها در شرایط کاربرد زه آب شور میباشد. در هر 3 آزمایش، نسبت گرادیان (که از تقسیم گرادیان هیدرولیکی مجموعه خاک- پوشش مصنوعی بر گرادیان هیدرولیکی خاک به دست می آید و چنانچه مقدار آن از 0/1 تجاوز کند، پوشش مصنوعی مستعد انسداد فیزیکی است) کمتر از یک بود. در نهایت، مجموع نتایج آزمونهای نفوذسنجی و آنالیزهای آماری حاکی از عملکرد مطلوب تر پوشش مصنوعی PP450 نسبت به دو پوشش مصنوعی دیگر به کار رفته در این آزمونها بود، لیکن ضروری است تا به گزینه کیفیت آب در آزمون های نفوذسنجی، به عنوان عاملی تأثیرگذار، توجه لازم مبذول شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of Clogging Potential of Three Different Synthetic Drainage Envelopes in Application of Saline Water and Soil by Permeability Test

نویسندگان [English]

  • A. Hassanoghli
  • Sh. Pedram
چکیده [English]

Conventional graded granular filters which are commonly used in subsurface drainage projects in Iran, encounter various difficulties such as huge costs and long distances from source of gravels and led to use of other materials as envelopes. Synthetic products can be justified over granular filters due to their comparable performance, improved economy and ease of placement. Considering that, it’s essential to assess selected synthetic envelopes performance before setting them in the field. The objective of this study is assessment of permeameter test proccessing (based on ASTM D-5101 standard), using 3 different PLM synthetic envelopes (PP450, PP700 and PP900) in application of water with different salinity (EC= 22.2 dS/m and 0.78 dS/m) and saline-sodic soil (EC= 169.3 dS/m and SAR= 45.18 (meq/lit)0.5), prepared from north Khoram-Shahr drainage project located in Khuzestan Provience. This study deal with evaluation of permeability tests results by applying saline water and soil which is not common in permeameter standard tests. So, a distinctive point of this research is using drainage water with high salinity, in comparison with applying normal water and also saline soil. For this purpose, two physical models of permeameter used to do a series of permeability tests by varying synthetic envelope types and saline and normal water. Permeability tests were done at 5 different hydraulic gradients (1, 2.5, 5, 7.5 and 10). Variations of discharge, hydraulic conductivity and gradient ratio (GR) were measured and investigated statically as factorial experiments in the form of randomized complete design. The results demonstrated that the more salinity the lower the hydraulic conductivity in all synthetic envelopes. The average hydraulic conductivity by applying normal water were 1.29, 1.36 and 1.26 times more than the average hydraulic conductivity by applying saline water for PP450, PP700 and PP900 samples respectively. Based on all tests of gradient ratios, it can be concluded that none of the envelope samples were susceptible to clogging, even in application of saline soil and water, even though the probability of clogging by applying saline water was higher. Also, it should be noticed that water quality is essential to encounter in permeability tests.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drain water
  • Gradient ratio
  • Hydraulic conductivity
  • Khoram-Shahr
  • Permeameter
  • salinity
  • Synthetic envelope