نام پژوهشگر: عباس ستودهنیا
فهیمه رضی عباس ستوده نیا
ایران پس از چین، هند و پاکستان بیشترین مساحت اراضی شور و سدیمی را در آسیا دارا می باشد. بنابراین زهکشی جزء غیر قابل تفکیک کشاورزی در بسیاری از نقاط ایران به حساب می آید. عمق نصب زهکش ها یکی از چالش های مهم در طراحی و اجرای شبکه های زهکشی است. نصب زهکش های عمیق موجب افزایش آب ورودی به داخل آن ها و کاهش کیفیت زهاب خروجی می گردد . از طرفی زهکش های عمیق نیمرخ بزرگتری از خاک را شسته و نمک های محبوس در اعماق خاک را همراه با زهاب وارد تخلیه گاه نهایی می نمایند. در این مطالعه یافتن عمق بهینه نصب زهکش ها با کمترین کاهش محصول برای کاهش حجم زهاب و بهبود کیفیت آن مدنظر می باشد. برای این منظور از یک مدل آزمایشگاهی و یک مدل عددی بهره گرفته شد. زهکش ها در اعماق 0.25، 0.5 و 0.85 متری در یکsand box حاوی سه لایه خاک با شوری های به ترتیب از بالا 12.7 ،31.2 و 67.5 دسی زیمنس بر مترنصب شده و کمیت و کیفیت آب خروجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که ec آب خروجی با افزایش عمق نصب زهکش ها افزایش می یابد. بیشترین شوری خارج شده از زهکش های نصب شده در عمق 0.25 متری برابر 43.1 دسی زیمنس بر متر، عمق 0.5 متری برابر با 55.6 دسی زیمنس بر متر و عمق 0.85 متری برابر با 131.8 دسی زیمنس بر متر اندازه گیری شد. در قسمت دوم تحقیق؛ مدل آزمایشگاهی ساخته شده، توسط نرم افزار seepw شبیه سازی شد و نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش عمق نصب زهکش ها نیمرخ بزرگتری از خاک شسته شده و خطوط جریان تا عمق بیشتری در خاک پایین رفته و سپس به سمت زهکش ها جریان می یابند. علاوه بر آن دبی خروجی از لوله های زهکش نیز توسط نرم فزار محاسبه شد. نتایج نشان داد که با افزایش عمق، دبی خروجی نیز افزایش می یابد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که کاهش عمق نصب زهکش ها موجب بهبود کیفیت آب خروجی و کاهش حجم آن می گردد.
احمد دوستی عباس ستوده نیا
با رشد روزافزون جمعیت، یکی از مسائل پیش روی بشر تأمین غذا و رسیدن به کشاورزی پایدار است که یکی از اقدامات اولیه رسیدن به آن، زهکشی زمین های تحت کشت است. روش های مختلف زهکشی افقی، قائم و حائل سال هاست به عنوان روش های مرسوم و متعارف کنترل سطح ایستابی و شوری مورد استفاده قرار می گیرند و کمک زیادی به افزایش تولیدات کشاورزی کرده اند. این سیستم ها با وجود مزایای زیاد، دارای اشکالاتی نیز هستند که می توان به سرمایه احداث و نگهداری بالا و مشکلات زیست محیطی افزون این سیستم ها اشاره کرد. بنابراین روش های دیگر برای کنترل سطح ایستابی که هزینه ی سرمایه گذاری و نگهداری پایین تری داشته و از نظر زیست محیطی قابل قبول باشد نسبت به روش های فوق برتری دارد. یکی از گزینه های جایگزین مناسب در این زمینه زهکشی خشک است که کم هزینه تر بوده و نیز با محیط زیست سازگارتر است. در واقع زهکشی خشک یک سیستم طبیعی است که توسط تبخیر از مناطق نکاشت، به عنوان یک روش ممکن برای کنترل شوری خاک استفاده می شود. این روش نیاز به نکاشتن و آیش بودن بخشی از زمین های تحت کشت را دارد و باقی زمین برای تولیدات کشاورزی استفاده می شود. در منطقه آیش، آبیاری صورت نمی گیرد در حالیکه در مناطق باقی مانده روش-های متداول آبیاری انجام می شود. برای انجام این روش لازم است که سطح ایستابی کم عمق و میزان تبخیر بالا باشد که این شرایط مناطق خشک و نیمه خشک است. یکی از مهم ترین مبانی طراحی این سیستم، تعیین نسبت کاشت به نکاشت است که هدف اصلی این پایان نامه است. برای انجام این پروژه یک مدل فیزیکی از جنس پلکسی گلاس به طول 60 سانتی متر، عرض 20 سانتی متر و ارتفاع 50 سانتی متر طراحی و اجرا گردید که نیمی از آن آبیاری و نیمی دیگر به صورت نکاشت رها شد و در طول انجام آزمایش مقدار آبیاری و تبخیر توسط ترازو اندازه گیری شد. اندازه گیری ها کمترین میزان تبخیر را 7/2 میلی متر بر روز نشان داد، این مقدار زمانی ثبت شد که خاک پوشیده از نمک شده بود. این عدد نزدیک به ضریب زهکشی متداول در طراحی سیستم های زهکشی است. بنابراین با کمترین ریسک می توان نسبت 50 درصد کاشت به 50درصد نکاشت را توصیه کرد ولی می توان با یک مدیریت جمع آوری به موقع نمک روی سطح خاک، مقدار کاشت را به بیشتر از 50 درصد افزایش داد.