مطالعه تراوائی لوله‌های سفالی متخلخل تحت تأثیر کیفیت آب و بافت خاک در آبیاری زیرسطحی سفالی نقطه ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه خاکشناسی دانشگاه علوم و تحقیقات تهران

2 گروه مهندسی آب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

3 استادیار پژوهشی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

4 گروه علوم خاک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

چکیده

آبیاری زیر سطحی سفالی به دلیل کاهش تبخیر از سطح خاک و استفاده مؤثر از آب در مناطق خشک و نیمه خشکی مانند ایران موردتوجه قرارگرفته است. با توجه به ابعاد مبهم در ویژگی‌های این روش در استفاده از آب‌شور در خاک‌های مختلف، تحقیقی دوساله به‌منظور بررسی اثر دو کیفیت آب با شوری 87/0 و 78/3 دسی زیمنس بر متر بر تراوش لوله‌های سفالی به ترتیب در شرایط آزمایشگاهی و صحرایی تحت سه نوع بافت خاک رسی لومی، لومی شنی و لومی در فشار هیدرو استاتیک دو متر به اجرا درآمد. نتایج آزمایشگاهی اندازه‌گیری تراوش منتج به ارائه یک مدل چند متغیره برای پیش‌بینی تراوش نهایی سفال در طولانی‌مدت شد. همچنین شوری آب باعث تغییر معنی‌دار پارامترهای معادله به‌دست‌آمده شد که ازاین‌رو اثر شوری بر کاهش آبدهی سفال‌ها نیز اثبات گردید. نتایج صحرایی تراوش سفال‌ها به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر دو کیفیت آب قرار گرفت. نکته قابل‌توجه در این تحقیق کاهش معنی‌دار میزان تراوش اولیه با افزایش شوری آب آبیاری می‌باشد. از طرفی یک رابطه ریاضی رگرسیونی با همبستگی بالا بین تراوش اولیه و نهایی سفال در هر دو کیفیت آب در شرایط صحرایی برای حجم کل آب عبوری به دست آمد. همچنین روند کاهش تراوش طی گذشت زمان در سفال‌های با آبدهی‌های متفاوت یکسان و از مدل رگرسیونی با ضریب تعیین بالا در هر دو شرایط آزمایشگاهی و صحرایی پیروی می-کنند. مطالعه مقادیر تراوش در طی زمان در شرایط آزمایشگاهی و صحرایی حساسیت این قطعات سفالی حتی در استفاده از آب با شوری کم نشان داد که میزان تراوش سفال‌ها در درازمدت کاهش قابل‌توجهی خواهند داشت که با توجه به شوری آب و آبیاری و نوع خاک باید جایگزین گردند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

THE STUDY OF PERMEABILITY OF SUB-SURFACE IRRIGATION POROUS CLAY PIPES UNDER WARER QUALITY AND SOIL TEXTURE POINT SOURCE

نویسندگان [English]

  • Ghazaleh Vafaei 1
  • Hossein Babazadeh 2
  • Shahram Ashrafi 3
  • Ebrahim Pazira 4
1 Department of soil science, Science and Research Branch
2 Department of Water Science and Engineering, Science and Research Branch, Tehran, Iran
3 Assistants Professor of Agricultural Engineering Research Institute
4 Department of Soil Science, Science and Research branch, Islamic Azad University, Terhran
چکیده [English]

The clay pipe sub-surface irrigation has been considered due to reduced evaporation from the soil surface and effective use of water in arid and semi-arid regions such as Iran. Due to the ambiguous dimensions of this method of irrigation in different soil texture a two-year study was conducted aimed to investigate the effect of two water qualities with electrical conductivity of 0.346 87 and 3.78 dS/m on emission of clay pipes respectively, under laboratory and field conditions with three types of clay loam, sandy loam and loamy texture at two meters hydrostatic pressure. The laboratory results of emission measurements resulted in a multivariate model for predicting long-term final pipe emission. Also, water salinity significantly changed the parameters of the equation, hence confirming the effect of salinity on pipe emission reduced. The field results of pipe emission were significantly affected by two water qualities. The significant point in this study is the significant reduction in initial emission in saline water use compared to low salinity water. On the other hand, a mathematical regression relationship was found with high correlation between initial and final pipe emission in both water qualities under field conditions for total water volume. Also, the emission reduction rate over time was identical in pipe with different emission follows the regression model with high coefficient of determination in laboratory and field. The study of emission of clay pipes in laboratory and field showed the susceptibility of these pipes to reduced emission even in low salinity water use, even showed that the amount of pipes in the long run will be significantly reduced, which should be replaced according to the salinity of water, irrigation and soil type.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Subsurface irrigation
  • Salin water
  • Pipe performance
  • Model prediction

مراجع

Al-Amireh, M. 2006. Improving the physical and thermal properties of the fire clay refractory bricks produced from Bauxite. Journal of Applied Sciences. 6(12): 2605-2610.
Bahrami, H.A., Ghorbani Vaghei, H., Alizadeh, P., Nasiri, F., and Mahallati, Z. 2010. Fuzzy modeling of soil water distribution using buried porous clay capsule irrigation from a subsurface point source. Journal of Sensor Letters. 8:75-80.
Bhatt Neelkanth, J., and Gatesaniya R. 2017. Experimental investigations on localized porous clay pipe irrigation technique for sustainable agriculture: A new paradigm for soil and water management in rainfed areas. International Journal of Advance Engineering and Research Development (IJAERD) 4(9):122-127.
Cultrone, G., Sebastian, E., Elert, K., Josede la Torre M., Cazalla O., and Rodriguez–Navarro, C. 2004. Influence of mineralogy and firing temperature on the porosity of bricks. Journal of the European Ceramic Society 24: 547–564.
Freyburg, S. and Schwarz, A. 2007. Influence of the clay type on the pore structure of structural ceramics. Journal of the European Ceramic Society 27:1727–1733.
Igbadun Henry, E., and Japheth Barnabas. 2013. Hydraulic characteristics of porous clay pipes for subsurface irrigation. The pacific journal of Science and Technology. 14(1): 40-47.
Liang H. Zouxin L. Qiaosheng S. and Guanghua Y. 2009. Effects of operating pressure on the discharge characteristics of porous pipes as micro-irrigation laterals. Transactions of the CSAE 25 (2) 1-5.
Naik, B.S., R.K. Panda, S.C. Nayak, and S.D. Sharma. 2008. Hydraulics and salinity profile of pitcher irrigation in saline water condition. Agricultural Water Management. 95: 1129-1134.
Pachpor, V., Minde, A., Shaikh, A., Bhosale, A., 2018. Experimental assessment of sub surface irrigation on parched territories by using clay porous pipe in a model. International Journal of Engineering Science and Computing, (IJESC). 8(6):17953-17959.
Qiaosheng, S., Zuoxin, L., Zhenying, W., Haijun, L., 2007. Simulation of the soil wetting shape under porous pipe sub-irrigation using dimension alanalysis. Irrigation and Drainage 56:389–398.
Siyal, A.A., Siyal, A.G., Siyal, P., Solangi, M and Khatri, I. 2016. Pitcher irrigation: Effect of pitcher wall properties on the size of soil wetting front. Science International (Lahore). 28(2): 1299-1304.
Siyal. A.A., Soomro, Sh.A., and Siyal, A. Gh. 2015. Performance of pitcher irrigation with saline water under high evapotranspiration rates. Journal of Chinese Soil and Water Conservation. 46(1): 61-69.
Vasudaven, Bhumija Kaphaliya, R K Srivastava, Mamta Tandon, S N Singh and P K sen. 2011. Buried clay pot irrigation using saline water. Journal of Scientific & Industrial Research. 70: 653-655.
Woldu, Z. 2015. Clay Pot Pitcher Irrigation: A Sustainable and socially inclusive option for homestead fruit production under dryland environments in Ethiopia (A partial review). Journal of Biology, Agriculture and Healthcare. 5(21):157-167.
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
دوره 14، شماره 4 - شماره پیاپی 82
مهر و آبان 1399
صفحه 1487-1498

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار