مقایسه چهار روش اندازه‌گیری درجای هدایت آبی اشباع خاک

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 4، دوره 5، شماره 15، آذر و دی 1391، صفحه 55-66   

نویسندگان

فاطمه قانی¹؛ سید حسن طباطبائی^{* 2}؛ محمد شایان نژاد³؛ شجاع قربانی دشتکی⁴

¹- دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

²دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

³دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

⁴استادیار گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

تاریخ دریافت: 16 دی 1394،  تاریخ پذیرش: 16 دی 1394 

چکیده

هدایت آبی اشباع خاک (ks)، از ویژگی‌های مهم فیزیکی خاک است که اطلاع از تغییرات مکانی و زمانی آن برای بهینه‌سازی مدیریت آب و خاک بسیار ضروری می‌باشد. در این پژوهش چهار روش صحرایی اندازه‌گیری ks شامل روش‌های استوانه‌های دوگانه، تک ‌استوانه، نفوذسنج گلف و نفوذسنج مکشی در مزرعه‌ای با خاک لومی متوسط در دانشگاه شهرکرد مقایسه شدند. میانگین ارتفاع آب در روش‌های استوانه‌های دوگانه و تک ‌استوانه در طول آزمایش‌ها برابر با 11 سانتی‌متر بود و در روش نفوذسنج گلف دو عمق ثابت 11 و 19 سانتی‌متر به ‌ترتیب در هر چاهک اعمال شدند و آزمایش‌ها با روش نفوذسنج مکشی در پنج مکش 15-، 10-، 6-، 3- و 1- سانتی‌متر به انجام رسیدند. میانگین ks اندازه‌گیری شده با روش‌های استوانه‌های دوگانه، تک استوانه، نفوذسنج گلف و نفوذسنج مکشی به‌ ترتیب برابر با 300/0، 246/0، 011/0 و 295/0 سانتی‌متر بر دقیقه بود. همچنین، تحلیل آماری نتایج با آزمون چند دامنه‌ای دانکن نشان داد که به جز روش نفوذسنج گلف، بین سه روش دیگر در سطح احتمال 1 درصد اختلاف معنی‌داری وجود نداشت. دلیل اصلی تفاوت بسیار زیاد ks حاصل شده در روش نفوذسنج گلف با سایر روش‌ها وجود یک لایه سخت با نفوذپذیری کم در عمق 25 تا 30 سانتی‌متر از سطح زمین بود.
 

کلیدواژه‌ها

استوانه‌های دوگانه؛ تک ‌استوانه؛ نفوذسنج گلف؛ نفوذسنج مکشی؛ هدایت آبی اشباع خاک

مراجع

1. ترابی، م. 1383. بررسی پنج روش اندازهگیری هدایت هیدرولیکی اشباع در یک خاک شور. دومین کنفرانس ملی دانشجویی منابع آب و خاک. 23 و24 اردیبهشت

ماه. دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز.

2. رئوف، م.؛ س .ع. اشرفصدرالدینی، ا. ح. ناظمی و ص. معروفی. 1390. بررسی تأثیر شیب زمین روی میزان نفوذ و برخی از مشخصههـای فیزیکـی خـاک. مجلـه دانش آب و خاک. 68-57 :(1)21.

3. علیزاده، ا. 1383. فیزیـک خـاک. انتشـارات دانشـگاه امام رضا (ع). مشهد. 440 ص.

4. علیزاده، ح. ع.؛ ب. نظری و ع. لیاقت. 1388. ارزیـابی روش بار افتان ساده شده در اندازهگیری هدایت آبـی اشـباع خـاک. مجلـه آب و خـاک (علـوم و صـنایع

.62-55 :(2)23 .(کشاورزی

5. غفـــاری، پ.؛ ح. کشـــکولی و ر. مختاریـــان. 1386. مقایسه روشهای اندازهگیری هـدایت هیـدرولیکی بـا استفاده از نفوذسنج گلف و نفوذسنج مکشـی. نهمـین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر. بهمـن مـاه. دانشگاه کرمان. 

6. رضاییپور، ص. و قبادینیا م. 1391. بررسـی فرآینـد نفوذ بـا اسـتفاده از پرمـامتر دیسـک و اسـتوانههـای مضاعف. سومین همایش ملی علوم کشاورزی و صنایع غذایی. 16 آذر ماه. دانشگاه آزاد اسلامی فسا.

7. مرادیباصری، ح.، ش. قربـانیدشـتکی، ج. گیـوی، ح. خداوردیلـو و ب. خلیـلمقـدم. 1391. مقایسـه سـه روش صحرایی اندازهگیری هدایت آبی اشباع در برخی خاکهای ورتیسول و انتیسول. نشـریه آب و خـاک (علوم و صنایع کشاورزی). 182-173 :(1)26.

8. یمینمشرفی، گ.؛ ع. معـروفپـور، ب. بهـرامنـژاد و ا. فاریـابی. 1387. بررسـی فرآینـد نفـوذ بـا اسـتفاده از اس ـتوانههــای مضــاعف و منفـرد. ســومین هم ـایش منطقـهای یافتـههـای پژوهشـی کشـاورزی و منـابع طبیعی (غرب ایران)، 14 و 15 اسـفند مـاه. دانشـگاه کردستان.

9. Ankeny, M. D., Ahmed, M. T., Kaspar,C. and Horton, R. 1991. Simple fieldmethods for determining unsaturatedhydraulic conductivity. Soil ScienceSociety of America Journal. 55: 467-470.

10. Bagarello, V. and Sgroi, A. 2007.Using the simplified falling headtechnique to detect temporal changes infield-saturated hydraulic conductivityat the surface of a sandy loam soil. Soil& Tillage Research. 94: 283–294.

11. Boynton, S. S. and Daniel, D. E. 1985.Hydraulic conductivity test oncompacted clay. Journal ofGeotechnical Engineering. 111(4): 465-478.

12. Bouwer, H. 1986. Intake rate. Cylinderinfiltrometer. In: Klute A. (Eds),Methods of soil analysis. Part 1.America Society of Agronomy, SoilScience Society of America, Madison,Wisconsin USA. pp. 825-843.

13. Cook, F. J. 2002.The twin-ring methodfor measuring saturated hydraulicconductivity and sorptivity in the field.In: McKenzie, N., K. Coughlan and H.Cresswell, Soil physical measurementand interpretation for land evaluation.Part 7. CSIRO Publishing. pp. 108-118.

14. Gupta, R. K., Rudra, R. P., Dickinson,W. T., Patni, N.K. and Wall, G. J.1993.Comparison of saturated hydraulicconductivity measured various fieldmethods. Transactions of the AmericanSociety of Agricultural and BiologicalEngineers American Society ofAgricultural and Biological Engineers,ASABE. 36(1): 51-55.

15. Iwanek, M. 2008. A method formeasuring saturated hydraulicconductivity in anisotropic soils. SoilScience Society of America Journal.72(6):1527–1531.

16. Kutilek, M. and D. R. Nielsen. 1994.Soil hydrology. Catena VerlagCremlingen. 370 pp.

17. Lin, H. S., K. J. McInnes, L. P. Wildingand C. T. Hallmark. 1999. Effects ofsoil morphology on hydraulicproperties: II. Hydraulic pedotransferfunctions. Soil Science Society ofAmerica Journal. 63: 955-961.

18. Lai, J. and Y. Luo. 2010. Buffer indexeffects on hydraulic conductivitymeasurements using numericalsimulations of double-ring infiltration.Soil Science Society of AmericaJournal. 74: 1526-1536.

19. McKenzie, N. J., H. P. Cresswell andT. w. Green. 2002. Field measurementof unsaturated hydraulic conductivityusing tension infiltration. In:McKenzie, N., K. Coughlan and H.Cresswell, Soil physical measurementand interpretation for land evaluation.Part 8. CSIRO Publishing. pp. 119-130.

20. Mohanty, B. P., R. S. Kanwer and C. J.Everts. 1994. Comparison of saturatedhydraulic conductivity measurementmethods for a glacial-till soil. SoilScience Society of America Journal.58(3): 672-677.

21. Moret, D. and J. L. Arrue. 2007.Dynamics of soil hydraulic properties during fallow as affected by tillage.Soil and Tillage Research. 96: 103-113.

22. Parchami Araghi, F., S. M. Mirlatifi, S.Ghorbany Dashtaki and M. H.Mahdian. 2012. Point estimation of soilwater infiltration process usingartificial neural networks for somecalcareous soils. Journal of Hydrology.http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.

23. Reynolds, W. D. and D. E. Elrick.1985. In situ measurement of fieldsaturated hydraulic conductivitysorptivity parameter using guelphpermeameter. Soil Science. 140(4):292-302.

24. Reynolds, W. D., D. E Elrick and B. E.Clothier. 1985. The constant head wellpermeameter: effect of unsaturatedflow. Soil Science. 136: 172-180.

25. Reynolds, W. D. and D. E. Elrick.1987. Laboratory and numericalassessment of the guelph permeametermethod. Soil Science. 144: 244-282.

26. Reynolds, W. D. and D. E. Elrick.1990. Ponded infiltration from a singlering: I. Analysis of steady state flow.

Soil Science Society of AmericaJournal. 54(5): 1233-1241.

27. Reynolds, W. D and D. E. Elrick. 1991.Determination of hydraulicconductivity using a tensioninfiltrometer. Soil Science Society ofAmerica Journal. 55(3): 633-639.

28. Reynolds, W. D. 1993. Saturatedhydraulic conductivity: fieldmeasurement. In: Carter, M. R. (Eds),Soil Sampling and Methods of analysis.Canadian Society of Soil Science.Lewis Publishers, Boca Raton. 599-613.

29. Reynolds, W. D., B. T. Bowman, R. R.Brunke, C. F. Drury and C. S. Tan.2000. Comparison osion infiltrometer,pressure infiltrometer, and soil coreestimates of saturated hydraulicconductivity. Soil Science Society ofAmerica Journal. 64(2): 478-484.

30. Reynolds, W. D., D. E. Elrick and E.G. Youngs. 2002. Ring or cylinderinfiltrometers (vadose zone). In: Dane,J. H. and G. C. Topp (Eds), Methods ofsoil analysis, Part 4. Physical methods,Soil Science Society of America,

Madison, Wisconsin USA. pp. 818-826.