بررسي تاثيرعمق اختلاط بركيفيت زه‌آب خروجي از زهكش در اراضي با آب زيرزميني كم عمق و شور

Effect of Mixing Depth on the Quality of Effluent in Regions with Ssaline-Shallow Groundwater

دفع زه‌آب خروجي از زهكش با شوري بالا و اثر مخرب آن بر محيط زيست همواره به صورت يكي از چالش‌هاي اساسي در طرح‌هاي زهكشي و مسايل زيستمحيطي در كشور مطرح مي‌باشد. بنابراين بايستي با تجزيه و تحليل شبكه جريان و تعيين مسيرهاي واقعي خطوط جريان آب و املاح به سمت زهكش سعي دركاهش حجم زه‌آب توليدي و بهبود كيفيت آن نمود. در اين تحقيق به منظور تعيين عمقاختلاط و بررسي عوامل موثر بر آن به عنوان پارامتر موثر بر شوري زه‌آب خروجي، از يك مدل فيزيكي از جنس پلاكسيگلاس استفاده شد. عمقاختلاط، دورترين خط جريان در زير محل نصب لوله زهكش ميباشد. براي انجام آزمايشها ابتدا به آب داخل منبع آب زيرزميني در مدل فيزيكي، پرمنگنات پتاسيم و NaCl اضافه شد تا EC آب به 20 دسيزيمنس بر متر برسد. با تغيير در دبي ورودي و اعمال سطح ايستابيهاي مختلف، تغييرات عمقاختلاط با عكسبرداري اندازهگيري وثبت شد. نتايج به دست آمده نشان داد كه با افزايش دبي آبآبياري وارتفاع سطح ‌ايستابي عمق‌اختلاط افزايش يافته و باعث افزايش شوري زه‌آب خروجي ميشود. به عنوان نمونه وقتي سطح ايستابي از 8 سانتيمتر به 23 سانتيمتر افزايش مي يابد مقدار نمك خروجي در حدود 80 درصد افزايش مييابد. در مرحله بعد به منظور اعتبار سنجي مدل با استفاده از داده هاي صحرايي اندازه گيري شده در اراضي تحقيقاتي مركز تحقيقات نيشكر واحد اميركبير خوزستان مقايسه بين شوري پيش بيني شده توسط مدل و شوري اندازهگيري شده صورت گرفت. نتايج تاثيرعمق اختلاط را بر شوري زه‌آب خروجي از زهكش نشان مي داد.

Effluent disposal and its harmful impacts on environment are an important challenge in drainage projects and environmental problems in Iran. Therefore, by analyzing the flow net and determining the flow paths, efforts must be made to reduce the amount of effluent and improve its quality. This study aimed to observe the mixing depth as an effective parameter affecting the salinity of effluent. In this experiment, a plaxiglass model was used to investigate the effect of water table head on mixing depth. Mixing depth is the farthermost flow line below the drainage pipe installation depth. At first, KMnO4 and NaCl were added to groundwater supply to increase the salinity of groundwater to 20 dS/m. Then, by using different input discharge and water table head, the variety of mixing depths was determined with photography. Results showed that with increase in the amount of irrigation water, the water table head and mixing depth increased and caused high salinity of the effluent. For instance, by increasing water table head from 8 cm to 23 cm, salinity of the drainage water raised about 80 percent. Finally, the mixing depth was determined as a function of outflow discharge, hydraulic conductivity, depth of impervious layer, and head in the middle of the drainage water. In the next step, the model was validated using observed experimental field data collected from sugar beet development projects in Amirkabir unit located in Khuzestan, Iran. The comparison was done between the salinity that was simulated by the model and the measured value. The results showed the effect of mixing depth on salinity of effluent.