بررسی اثر پس‌ماند رطوبتی بر منحنی واسنجی بلوک گچی در بافت‌ها و تراکم‌های مختلف خاک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه مهندسی آب، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران

چکیده

تحقیق حاضر به­منظور بررسی اثر پدیده پس‌ماند رطوبتی بر منحنی واسنجی بلوک گچی در بافت خاک و تراکم­های مختلف انجام گردید. برای این منظور منحنی واسنجی یک بلوک گچی در سه خاک با بافت­های سبک (Sandy Loam)، متوسط (Loam) و سنگین (Silty Clay) در سه جرم مخصوص ظاهری (طبیعی مزرعه و 10 درصد بیش­تر و کم­تر از آن) و برای دو حالت خیس و خشک شدن در آزمایشگاه تهیه شد. نتایج نشان داد که منحنی واسنجی بلوک گچی در خاک­های مختلف طی دو مرحله خیس و خشک‌شدگی و در تراکم‌های مختلف متفاوت است. با کاهش تراکم خاک شدت پدیده پس‌ماند رطوبتی و تأثیر آن بر شکل منحنی واسنجی بلوک افزایش یافت که دلیل آن غیریکنواخت‌تر شدن توزیع اندازه منافذ است. تراکم خاک اثرات متفاوتی بر منحنی واسنجی بلوک گچی در مراحل خشک‌شدگی و خیس‌شدگی داشت به طوری که به ازای رطوبت خاک مشخصی، با افزایش تراکم خاک، مقاومت الکتریکی بلوک طی مرحله خشک‌شدگی و خیس‌شدگی به ترتیب افزایش و کاهش یافت. با سنگین­تر شدن بافت خاک، اختلاف منحنی واسنجی بلوک طی مراحل خشک‌شدگی و خیس‌شدگی افزایش یافت که نشان از افزایش شدت پدیده پس‌ماند رطوبتی با ریزدانه­تر شدن اندازه ذرات دارد. بر این اساس توصیه می‌شود که در زمان استفاده از بلوک دقت شود که تراکم خاک محل نصب بلوک با خاک اطراف آن برابر باشد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Investigation of Hysteresis on Calibration Curve of Gypsum Block Affected by Soil Texture and Compaction

نویسنده [English]

  • Kami Kaboosi
Department of water Engineering- Gorgan Branch- Islamic Azad University., Gorgan., Iran
چکیده [English]

In the current study, the effects of hysteresis on calibration curve of gypsum block affected by soil texture and compaction were investigated. For this, calibration curve of gypsum block in 3 soil texture including Sandy Loam, Loam and Silty Clay in three bulk density (natural in the farm and plus 10% and minus 10%) for two phases of wetting and drying were provided. The results showed that block calibration curves were different in two phases of wetting and drying in the different soil compaction and texture. By reducing soil compaction, hysteresis and its effect on shape of calibration curve of block were increased because of fine pores reduction and more non-uniformity of soil pores distribution. The effect of soil compaction on block calibration curve was different during drying and wetting phases such as for specific soil moisture, with increasing soil compaction, the block electric resistance increased and reduced during drying and wetting phases, respectively. During drying and wetting phases, increasing of soil compaction caused 16% increase and 3% decrease in field capacity, respectively. Accordingly, it is recommended that soil compaction of installation place of gypsum block and around be equal

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bulk Density
  • Gypsum Block
  • Hysteresis
  • Soil compaction
  • soil moisture

بای‌بوردی،م. 1382. فیزیک خاک. انتشارات دانشگاه تهران، چاپ هفتم. 671 ص.

بای‌بوردی،م. 1383. اصول مهندسی آبیاری (جلد اول: روابط آب و خاک). انتشارات دانشگاه تهران، چاپ هشتم. 672 ص.

برزگر،ع. 1383. فیزیک خاک پیشرفته. دانشگاه شهید چمران اهواز. 309 ص.

عباسی،ف. 1386. فیزیک خاک پیشرفته. انتشارات دانشگاه تهران، چاپ اول. 250 ص.

علیزاده،ا. 1389. رابطه آب و خاک و گیاه. انتشارات دانشگاه امام رضا (ع)، چاپ دهم، 483 صفحه.

علیزاده،ح.ع. نوری محمدیه،م و لیاقت،ع. 1388. بررسی اثر تراکم و بافت خاک بر دقت اندازه‌گیری رطوبت با دستگاه تتاپروب. مجله پژوهش آب ایران. 3 .4 :19-29.

قنادزاده،م.ع.، داوری،ک و قهرمان،ب. 1387. ارزیابی ساختمان‌های مختلف بلوک گچی برای تعیین رطوبت خاک. مجله پژوهش آب ایران. 3:23-32.

قهرمان،ب.، داوری،ک.، آستارایی،ع.ر.، مجیدی،م و تمسکی،س. 1388. امکان تصحیح اثرات شوری بر قرائت بلوک گچی در اندازه‌گیری رطوبت خاک. مجله آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 69:23-78.

میرزاخانی،ر. 1382. آشنایی با فیزیک خاک. مرکز نشر دانشگاهی، چاپ اول. 387 ص.

Assouline,S., Tavares-Filho,J., Tessier,D. 1997. Effect of compaction on soil physical and hydraulic properties: experimental results and modeling. Soil Science Society of America Journal, 61: 390 – 398.

Ball,B.C and Robertson,E.A.G. 1994. Effects of soil water hysteresis and the direction of sampling on aeration and pore function in relation to soil compaction and tillage. Soil and Tillage Research, 32.1: 51-60.

Blake,G.R and Hartge,K.H. 1986. Bulk density, In: Klute A. (Ed.), Methods of Soil Analysis, Part 1: Physical and Mineralogical Methods. 2nd Edition, American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, 9: 363-375.

Durner,W and Or,D. 2006. Encyclopedia of Hydrological Sciences, John Wiley & Sons, Ltd.

Ferrero,A and Lipiec,J. 2000. Determining the effect of trampling on soils in hillslope- woodlands. International Agrophysics, 14: 9-16.

Gee,G.W and Bauder,J.W. 1986. Particle size analysis, In: Klute A. (Ed.), Methods of Soil Analysis, Part 1: Physical and Mineralogical Methods. 2nd Edition, American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, 9: 383-411.

Hillel,D. 1998. Environmental Soil Physics. Academic Press, San Diego, CA.

Lipiec,J and Hatano,R. 2003. Quantification of compaction effects on soil physical properties and crop growth. Geoderma, 116(1–2): 107-136.

Lu,N., Kaya,M., Collins,B and Godt,J. 2013. Hysteresis of unsaturated hydromechanical properties of a silty soil. Journal of Geotechnical Geoenvironmental Engineering. 139.3: 507-510.

Malaya,C and Sreedeep,S. 2012. Critical review on the parameters influencing soil-water characteristic curve. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 138.1: 55-62.

Malazian,A. Hartsough,P. Kamai,T. Campbell,G.S. Cobos,D.R and Hopmans,J.W. 2011. Evaluation of MPS-1 soil water potential sensor. Journal of Hydrology, 402(1-2): 126-134.

Prunty,L and Bell,J. 2007. Soil water hysteresis at low potential. Pedosphere, 17.4: 436-444.

Simunek,J., Kodesova,R., Gribb,M.M and Van Genuchten,M.T. 1999. Estimating hysteresis in the soil water retention function from cone permeameter experiments. Water Resources Research, 35.5: 1329-1345.

Van Dijck,S.J.E and Van Asch,Th.W.J. 2002. Compaction of loamy soils due to tractor traffic in vineyards and orchards and its effect on infiltration in southern France. Soil Tillage Research, 63: 141-153.

Walczak,R. 1977. Model investigations of water binding energy in soils of different compaction. Problemowe Postepow Nauk Rolniczych, 197: 11-43.

Walczak,B.W. 2006. Hysteresis between wetting and drying processes as affected by soil aggregate size. International Agrophysics, 20: 359-365.

Zhuang,J., McCarthy,J.F., Perfect,E., Mayer,L.M and Jastrow,J.D. 2008. Soil water hysteresis in water-stable microaggregates as affected by organic matter. Soil Science Society American Journal. 72.1: 212-220.