مقایسه عملکرد پوشش‌های معدنی و مصنوعی در زهکشی زیرزمینی اراضی شالیزاری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 آبیاری و زهکشی ، دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران_ مازندران

2 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری

چکیده

جدید بودن نصب سامانه­های زهکشی زیرزمینی در اراضی شالیزاری شمال کشور و شرایط خاص خاک­های این اراضی، بررسی کارایی پوشش­های مختلف زهکشی در تخلیه زه­آب و آبشویی خاک را به منظور ارایه یک پیشنهاد کاربردی، ضروری می­نماید. در این پژوهش، اثر دو نوع پوشش زهکشی معدنی و مصنوعی بر کمیت و کیفیت زه­آب زهکش­های زیرزمینی و کنترل سطح ایستابی در اراضی شالیزاری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری بررسی شد. از تیر 1390 تا اردیبهشت 1392 در طول دو فصل کشت برنج و دو فصل کشت کلزا، دبی و عمق سطح ایستابی در نقطه میانی زهکش­ها و میزان EC، pH، Na و Cl زه­آب زهکش­های مختلف اندازه­گیری شد. متوسط حجم تخلیه زهکش­های با پوشش معدنی و مصنوعی به­ترتیب برابر 2381 و 2961 لیتر در روز بود. مقایسه مقادیر SEW30در دو فصل کشت کلزا نشان داد که تیمار با پوشش مصنوعی نسبت به تیمار با پوشش معدنی تاثیر بیشتری در پایین نگه داشتن سطح ایستابی دارد. همچنین، حداقل شوری زه­آب زهکش‌های­ دارای پوشش معدنی و مصنوعی به­ترتیب برابر 1280 و 1190 میکرو­زیمنس بر متر و حداکثر آن به­ترتیب برابر 2190 و 2026 میکروزیمنس بر متر بود. بررسی مقادیر شاخص نمک خروجی (SEI) از خاک نشان داد که عمل آبشویی در طول فصل زراعی در حال انجام بود. بر اساس نتایح، پوشش مصنوعی کارایی بهتری در خروج آب و کنترل سطح ایستابی در مزرعه مورد مطالعه، در مقایسه با پوشش معدنی داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of Performance of Subsurface Drains with Mineral and Geotextile Envelopes in Paddy Fields

نویسندگان [English]

  • Mehdi Jafari Talukolaee 1
  • Ali Shahnazari 2
  • Abdullah Darzi-Naftchali 3
1 PHD Student of Irrigation and Drainage Engineering, Water Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
2 Associate Professor, Water Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran. Email
3 Assistant Professor, Water Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
چکیده [English]

Due to newly-installation of drainage systems in the northern Iran paddy fields and special conditions of soils in these areas, performance evaluation of different drainage envelopes has a great importance. In this study, effect of two types of drain envelopes (mineral and geotextile) on the quantity and quality of drainage water of subsurface drains and water table depth was studied in the consolidated paddy fields of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. During four successive growing successive seasons of rice and canola, from July 2011 to May 2013, discharge and water table depth in midway between of drain lines and the concentration of EC, pH, Na and Cl of drainage water were measured. Average of drain discharge volume with mineral and geotextile envelopes per day was 2381 lit and 2961 lit, respectively. Comparison of amounts of SEW30 (Sum of Excessive Water) in two growing canola seasons showed that geotextile envelope was more effective in lowering of water table depth than mineral envelope. Also, the minimum and maximum of EC were 1280 and 2190 for drains with mineral envelope and 1190 µs/m and 2026 µs/m for drains with geotextile envelope, respectively. Assessment of amounts of SEI (Salt Export Indicator) of soil showed the leaching during growing seasons. According to the results, geotextile envelope was more effective than mineral envelope in draining surplus water and controlling water table in the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drainage pilot
  • drainage water quality
  • drainage water quantity
  • Salt Export Indicator
  • water table depth

اجاقلو، ح.، ت. سهرابی، ح. رحیمی، ع. حسن­اقلی و م. قبادی­نیا. 1389. مطالعه آزمایشگاهی اثر مقدار رس خاک در تعیین نیاز به پوشش برای سیستم­های زهکشی زیرزمینی. دانش آب و خاک، جلد 20، شماره 1، ص 135-123.

پارسی­نژاد، م.، ع. لیاقت، ب. نظری و ح. علیزاده. 1387. نگرشی بر ملاحظات تعیین عمق نصب زهکش­های زیرزمینی. دومین همایش ملی مدیریت شبکه­های آبیاری و زهکشی، 12 ص.

پرتو اعظم، ر. 1380. ارزیابی فیلترهای بکار رفته در زهکش­های زیرزمینی در اراضی میان آب، واحد کشت و صنعت امیرکبیر خوزستان. دانشکده کشاورزی ملاثانی، دانشگاه اهواز، پایان نامه کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی.

جعفری، م.، ع. شاهنظری و م. ضیاتبار احمدی. 1392. بررسی اثر دو نوع پوشش زهکشی بر دبی زهکش­های زیرزمینی در مزارع شالیزاری استان مازندران. آب و خاک، جلد 27، شماره 1، ص 130-123.

درزی، ع.، س.م. میرلطیفی، ع. شاهنظری، ف. اجلالی و م. ح. مهدیان. 1392. تاثیر زهکشی سطحی و زیرزمینی بر تلفات نیتروژن از اراضی شالیزاری در فصل کشت برنج. آبیاری و زهکشی ایران، جلد 7، شماره 3، ص 305-294.

درزی، ع.، س. م. میرلطیفی، ع. شاهنظری، م. ح. مهدیان و ف. اجلالی. 1391. تاثیر زهکشی سطحی و زیرزمینی بر تلفات فسفر از اراضی شالیزاری در فصل کشت برنج. آبیاری و زهکشی ایران، جلد 6، شماره 3، ص 225-215.

عزیزی، ج. 1386. ارزیابی عملکرد پوشش مصنوعی زهکشی در مقایسه با پوشش معدنی در لوله­های زهکش. دانشگاه شهید چمران اهواز. پایان نامه کارشناسی ارشد رشته آبیاری و زهکشی.

قانع، ا. ١٣۸۵. ارزیابی مدل فیزیکی تانک خاک و شن جهت مطالعه عملکرد فیلترهای مصنوعی در سیستم زهکشی زیرزمینی. دانشگاه شهید چمران اهواز. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی علوم آب، 110 ص.

کریمی، ب. 1387. ارزیابی عملکرد سه نوع پوشش مصنوعی زهکشی در مقایسه با پوشش رایج معدنی در شرایط آزمایشگاهی. دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد.

کریمی، ب.، م. پارسی­نژاد، ع. حسن­اقلی و ع. لیاقت. 1387. ارزیابی عملکرد سه نوع پوشش مصنوعی زهکشی در مقایسه با پوشش رایج معدنی در شرایط آزمایشگاهی. آبیاری و زهکشی ایران، جلد 2، شماره 2، ص 92-81.

کمیته ملی آبیاری و زهکشی. 1381. نگرشی بر مسائل و مشکلات مطالعات و اجرای زهکشی زیرزمینی در ایران. انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی، نشریه شماره 59، 129 ص.

ناصری، ع. و ع. ارواحی. 1388. استفاده از مبانی جدید در طراحی سیستم­های زهکشی زیرزمینی و تاثیر آن­ها روی روش­های اجرایی در خوزستان. ششمین کارگاه فنی زهکشی و محیط زیست، ص 81-67.

نژادیانی. م. 1387. ارزیابی آزمایشگاهی کاربرد یک نوع پوشش مصنوعی در زهکش­های زیرزمینی و مقایسه آن با پوشش معدنی. علوم خاک و آب، جلد 22، شماره 1، ص 125-113.

Darzi-Naftchali, A., S. M. Mirlatifi., A. Shahnazari., F. Ejlali and M. H. Mahdian. 2013. Effect of subsurface drainage on water balance and water table in poorly drained paddy fields. Agricultural Water Management, 130:61-68.

Palmeira, E. M and M. G. Gardoni. 2002. Drainage and filtration properties of non-woven geotextiles under confinement using different experimental techniques. Geotextiles and Geomembranes, 20: 97-115.

Samani, Z. A. 1979. Effects of soil properties on hydraulic failure gradient of soils. Utah State University, Logan, Utah. M.Sc. Dissertation.

USBR. 1993. Drainage manual. (Revised Reprint). United States Department of the Interior, Bureau of Reclamation, Denver, Colorado, USA, 212-218,321 pp.

Vlotman, W. F., L.S. Willardson and W. Dierickx. 2000. Envelope design for subsurface drains. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Pub. No. 56, Wageningen, The Netherlands, P: 71-83 and 97-117.