مدل آزمایشگاهی زهکشی جریان در شرایط تغذیه سطحی در خاک ماسه‌ای‌

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

2 استادیار، دکتری ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

3 دانشیار، دکتری سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

چکیده

در مطالعه حاضر با استفاده از روش آزمایشگاهی به بررسی شرایط زهکشی جریان ماندگار در حالت تغذیه سطحی پرداخته شد. از دو نمونه خاک ماسه ریز و درشت‌ رودخانه‌ای برای مطالعه‌ی نحوه تغییرات در تراز آب زیرزمینی استفاده شد. نمونه در یک فلوم بزرگ به طول 4/5 متر ساخته شد که تحت بارش یکنواخت سطحی قرار داشت و از طرفین به زهکش‌های قائم منتهی می‌گردید. پارامترهای نرخ‌ بارش، دانه‌بندی مصالح و تراز آب درون زهکش‌ها به عنوان متغیر در این مطالعه بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع آب درون زهکش‌ها تراز آب در درون نمونه ماسه‌ای ریز و درشت‌ افزایش یافت ولی تاثیر این تغییرات بر روی ارتفاع آب در دو نوع ماسه متفاوت بود. بازه تغییرات حداکثر ارتفاع آب در ماسه درشت با افزایش ارتفاع آب درون زهکش‌ها از 0 به 40 سانتی‌متر به ترتیب برابر با 9/56 سانتی‌متر و 5/72 سانتی‌متر است که افزایش 6/15 سانتی‌متری را موجب شده است. این در حالی است که در ماسه ریز این تغییرات بسیار ناچیز است و برابر با 2/87 سانتی‌متر در شرایط زهکش آزاد و برابر با 2/89 در شرایط ارتفاع آب 40 سانتی‌متری درون زهکش‌ها است. نتایج آزمایشگاهی به‌دست آمده با رابطه تحلیلی دوپویی-فرشهایمر مقایسه گردید که براساس آن، این رابطه در خاک ماسه ریز قادر به پیش‌بینی دقیق تراز آب درون خاک است، اما در ماسه درشت این رابطه قادر به پیش‌بینی دقیق تراز آب درون خاک نمی‌باشد و ارتفاع آب در این خاک را نسبت به مقادیر آزمایشگاهی کمتر برآورد می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of water flow drainage in sandy soil due to surface recharge conditions using a laboratory model

نویسندگان [English]

  • Jahanpour Monfared 1
  • Mansour Parvizi 2
  • Masoud Rabeti Moghadam 2
  • Mohammad Sedghi-Asl 3
1 M.Sc in Geotechnical Engineering, Faculty of Engineering, Yasouj University, Yasouj, Iran
2 Assistant Professor, PhD in Geotechnical Engineering, Faculty of Engineering, Yasouj University, Yasouj, Iran.
3 Associate Professor, Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Yasouj University, Yasouj, Iran
چکیده [English]

In the present study, laboratory methods were used to investigate the drainage conditions of the steady-state with the surface recharging. In the study, fine and coarse sandy soil samples were used to study changes in groundwater level. The test specimen was poured into a large-scale flume, with 5.4 m long, which led to uniform vertical precipitation and vertical drainage on both sides. The parameters of precipitation rate, soil gradation and water level within the drains were investigated as variables in this study. The results showed that the maximum change in water height in coarse sand due to increasing water height in drains from 0 to 40 cm is equal to 56.9 cm and 72.5 cm, respectively, which caused an increase of 15.6 cm. However, in fine sand these changes are very small (2 cm) and equal to 87.2 cm in free drainage conditions and equal to 89.2 in water conditions of 40 cm inside the drains. The obtained laboratory results were compared with the Dupuit-Forchheimer analytical relationship, according to which this relationship is able to accurately predict the level of water in the fine sand, but in coarse sand, the relationship underestimates the water table height in the soil.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Experimental investigation
  • Irrigation
  • Vertical drainage
  • Water height
  • Dupuit-Forchheimer equation