ارزیابی نوسانات سطح ایستابی و تخلیه زهکشها از سیستم زهکشی در دو سطح در خاک مطبق

سیستم زهکشی پلکانی، نوعی سیستم زهکشی زیرزمینی است که در آن خطوط زهکش مجاور هم، در دو عمق متفاوت نصب می شوند. در این خصوص جهت طراحی و نصب زهکش های پلکانی و تعیین نوسانات سطح ایستابی و دبی خروجی از زهکش ها فرمول ها و روش های مختلفی ارائه شده است، که می توان با بهره جستن از این روش ها و ارزیابی عملکرد زهکش های اجرا شده و بررسی نقاط ضعف و قوت آنها، نگاهی جامع تر برای طرح-های آینده در اختیار برنامه ریزان و طراحان قرار داد. در مدلی که در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه فردوسی مشهد ساخته شد، از یک مخزن مکعب مستطیل به طول 2 متر، عرض و ارتفاع 1 متر از جنس ورق گالوانیزه استفاده شد. در این مدل دو ردیف زهکش با فاصله 20 سانتیمتر از یکدیگر نصب گردیدند. برای زهکش ها از لوله سه جداره به قطر خارجی 16 میلیمتر و جنسpvc استفاده شد. در داخل این مدل از خاک مطبق استفاده شد؛ بطوریکه یک لایه خاک کم نفوذ و سنگین به ضخامت 20 سانتیمتر و با هدایت هیدرولیکی 15/1 سانتیمتر بر ساعت در بین دو لایه خاک سبک و نفوذپذیرتر به ضخامت های 30 سانتیمتر برای لایه زیرین و 20 سانتیمتر برای لایه بالایی با هدایت هیدرولیکی 55/1 سانتیمتر بر ساعت قرار گرفت. برای سنجش دقیق رفتار پروفیل سطح ایستابی و تعیین ارتفاع آب در خاک در هر نقطه از مدل، تعدادی پیزومتر با فاصله 10 سانتیمتر از یکدیگر در کف مدل نصب گردید. پس از تجهیز مدل به شیرهای قطع و وصل جریان، آزمایشات با آبیاری سنگین برای فواصل مختلف بین زهکش ها در اعماق 30 و 50 سانتیمتر صورت پذیرفت و مقادیر ارتفاع سطح ایستابی به عنوان مقادیر مشاهده شده از مدل استخراج گردید. در نهایت تجزیه و تحلیل داده ها و مقایسه مقادیر مشاهده شده با استفاده از معادلات تحلیلی موجود و مقادیر محاسبه شده صورت پذیرفت. نتایج نشان می دهد مقادیر بدست آمده از طریق معادله آپادهیایا و چوهان تنها در محدوده کمی از پروفیل سطح ایستابی، که بیشتر منطقه بین دو زهکش را شامل می شود با حالت واقعی مشاهده شده در مدل تطابق دارند. همچنین با بیشتر شدن فاصله بین زهکش های عمیق و کم عمق، مدت زمان افت سطح ایستابی افزایش می یابد. بطوریکه نتایج نشان می دهد با زیاد شدن فاصله بین زهکش های عمیق و کم عمق (از 25 سانتیمتر به 75 سانتیمتر)، حدود 24 ساعت بیشتر طول می کشد تا سطح ایستابی به میزان یکسان افت نماید.