بررسی دقت تخمین هدایت هیدرولیکی و عدد جذبی در چاهکهای پوشش دار توسط آنالیز رینولدز (منطقه مورد مطالعه شهرستان پاکدشت)

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

• توحید اسداله زاده
• محمود مشعل
• سجاد کریم زادگان

دانشگاه تهران

https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.26959

چکیده

از مهمترین مشخصات هیدرولیکی موثر بر روی فرآیندهای خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع (Kfs) و عدد جذبی (*α) می باشند. یکی از روشهای اندازه گیری هدایت هیدرلیکی به روش چاهک، پرمامتر بار افتان چاهک پوشش دار (روش فیلیپ) می باشد. آنالیز بار افتان چاهک پوشش دار در ناحیه غیر اشباع، توسعه و مورد ارزیابی قرارگرفت. این روش توسط شبیه ساز هایدروس دو بعدی مورد ارزیابی قرار گرفت اما در این تحقیق از داده های واقعی استفاده نکرد. هدف این مقاله بررسی دقت و تعیین صحت روش رینولدز توسط داده های صحرایی و شرایط واقعی می باشد. در این تحقیق تعداد کل چاهک های حفر شده 30 چاهک که 12 چاهک با چهار طول متفاوت و قطر 4 سانتی متر، 9 چاهک با سه طول متفاوت برای هر یک از قطر های 6 و 8 سانتی متر می باشد (برای هر طول سه تکرار انجام شد). در این تحقیق برای حل معادلات ارائه شده توسط رینولدز برنامه ای به زبان فرترن نوشته شد. شقاقی و همکاران آزمایش های اندازه گیری هدایت هیدرولیکی به روش گلف را جهت اندازه گیری هدایت هیدرولیکی و عدد جذبی در منطقه مورد آزمایش این تحقیق انجام دادند. نتایج خروجی از فرترن با نتایج بدست آمده توسط شقاقی و همکاران مقایسه شد. نتایج نشان داد که بهترین محدوده فروکش داده ها برای تعیین Kfs و *α مربوط به دامنه پایین داده ها است. با توجه به بررسی های انجام شده بر روی تاثیر شرایط چاهک مشخص شد که قطر و طول چاهک در تخمین ها تاثیری چندانی نداشته و می توان از هر طول و قطری در حل معادله رینولدز استفاده کرد. همچنین با بررسی تعیین بهترین نسبت فاکتور گرانش برای دقت تخمین ها نتایج نشان داد که بهترین فاکتور گرانش مربوط به صفر می باشد.

کلیدواژه‌ها

• هدایت هیدرولیکی اشباع
• عدد جذبی، رینولدز
• چاهک پوشش دار
• فروکش

20.1001.1.20084757.1393.28.4.6.8

عنوان مقاله [English]

Investigating the Precision of Hydraulic Conductivity and Sorptive Number Estimation in Cased Boreholes by Reynolds Analysis: The Cased of Pakdasht Region

نویسندگان [English]

• T. Asadollahzadeh
• M. Mashal
• S. Karimzadgan

University of Tehran

چکیده [English]

Saturated hydraulic conductivity (Kfs) and sorptive number are the most important hydraulic characteristics effective on soil process. Cased boreholes falling-head permeameter (Philip method) is the one of hydraulic conductivity measurement borehole method. The analysis borehole cased falling-head in unsaturated area promoted and investigated .This method has been investigated by HYDRUS- 2D simulator but in this study is not use experimental data. The purpose of this study precision investigation and determine Reynolds method accuracy by experimental data. Thirty boreholes has been prepared, 12 boreholes with 4 different length and 4 centimeters diameter, 9 boreholes with 3 different length and diameters of 6 and 8 centimeters (3 replications done for each length). A program was written by FORTRAN language for solving the equations presented by Reynolds. Shaghaghi et al determine soil hydraulic conductivity by Guelph method in mentioned area. The results gained by FORTRAN program compared by Shaghaghi et al results. Results showed that the best data drawdown zone for determining Kfs and α* is lower range of data. Considering studies is shown that diameter and length of cased boreholes are not effective on investigation and every length and diameter can be used for solving Reynolds equation. Also the results show that the best gravity factor for precision of estimation is obtained in zero value.

کلیدواژه‌ها [English]

• Saturated Hydraulic Conductivity
• Sorpitve numbers
• Cased borehole
• Drawdown

مراجع

1- شقاقی م. و مشعل م. 1386. بهبود اندازه گیری هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده از آنالیز های تک عمقی نفوذ سنج گلف. مجله علمی کشاورزی دانشگاه شهید چمران: ISSN 0254-3648

2- Gomez J.A., GiraldezJ.V., and FereresE. 2001. Analysis of infiltration and runoff in an olive orchard under no-till. Soil Sci. Soc. Am. J. 65:291–299. doi:10.2136/sssaj2001.652291x

3- Koorevaar P., MenelikG. and DirksenC. 1983. Elements of soil physics. Elsevier,New York

4- Lancaster J.W. 2000. Multi -scale estimation of effective permeability within the Greenholes Beck catchment. Ph.D. diss. Lancaster University, Lancaster, Lancashire, UK.

5- Muñoz-Carpena R., RegaladoC.M., Álvarez-BenediJ. and BartoliF. 2002. Field evaluation of the new Philip–Dunne permeameter for measuring saturated hydraulic conductivity. Soil Sci. 167:9–24. doi:10.1097/00010694-200201000-00002.

6- Muñoz-Carpena R., RegaladoC.M. and Álvarez-BenediJ. 2001. The Philip– Dunne permeameter: A low-tech/low-cost field saturated hydraulic conductivity device. ASAE Pap. 01-2146. Am. Soc. Agric. Eng., St. Joseph, MI.

7- Philip J.R. 1993. Approximate analysis of falling-head lined borehole permeameter. Water Resour. Res. 29:3763–3768. doi:10.1029/93WR01688

8- Reynolds W.D. 2011. Measuring soil hydraulic properties using cased borehole permeameter: Falling-head analysis. Vadose Zone. J. 10:999–1015. doi:10.2136/vzj2010.0145.

9- Reynolds W.D. and ToppG.C. 2008. Soil water analyses: Principles and parameters.p. 913–939. In M.R. Carter and E.G. Gregorich (ed.) Soil sampling and methods of analysis. 2nd ed. CRC Press, Boca Raton, FL.

10- Reynolds W.D. and ElrickD.E. 2005. Measurement and characterization ofsoil hydraulic properties. p. 197–252. In J. Álvarez-Benedi and R. Muñoz-Carpena (ed.) Soil-water-solute process characterization: An integratedapproach. CRC Press, Boca Raton, FL.

11- Regalado C.M. and Muñoz-CarpenaR. 2004. Estimating the saturated hydraulicconductivity in a spatially variable soil with different permeameters:A stochastic Kozeny–Carman relation. Soil Tillage Res. 77:189–202.doi:10.1016/j.sti ll.2003.12.008

12- Šimůnek J., SejnaM. and Van GenuchtenM.Th. 1999. The HYDRUS-2D software package for simulating two-dimensional movement of water, heat and multiple solutes in variably saturated media. Version 2.0. IGWMCTPS-53. Int. Ground Water Model. Ctr., Colorado School of Mines, GOLDEN