تخمین هدایت هیدرولیکی اشباع و غیر‌اشباع زمین‌های شیبدار در حالت‌های ماندگار و غیر‌ماندگار

Abstract

یکی از روش­های ساده، دقیق و مناسب برای اندازه­گیری هدایت هیدرولیکی خاک در زمین­های شیبدار، استفاده از استوانه­های مضاعف و دستگاه نفوذسنج مکشی می­باشد. تحقیقات متعدد نشان می­دهد که شیب زمین روی خصوصیات هیدرولیکی از جمله هدایت هیدرولیکی اشباع و غیراشباع خاک تاثیر می­گذارد. هدف از این مطالعه تخمین و مقایسه مقادیر هدایت هیدرولیکی خاک با استفاده از داده­های نفوذ، در دو حالت ماندگار و غیر ماندگار در زمین­های با شیب مختلف می­باشد. آزمایش­های نفوذ با استفاده از دستگاه­های استوانه­های مضاعف و نفوذسنج مکشی در پنج شیب 0، 10، 20، 30 و 40 درجه و در چهار مکش صفر (با استفاده از استوانه­های مضاعف)، 6، 9 و 15 سانتیمتر (با استفاده از نفوذسنج مکشی) به انجام رسید. در حالت ماندگار، مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع با روش رینولدز و همکاران و هدایت هیدرولیکی غیر اشباع به روش آنکنی و همکاران محاسبه شد. در حالت غیر ماندگار، ابتدا پارامتر وابسته به هدایت هیدرولیکی معادله دو جزئی فیلیپ، از انطباق داده­ها با معادله استخراج گردید و سپس مقدار هدایت هیدرولیکی محاسبه شد. نتایج نشان داد در هر دو حالت ماندگار و غیر ماندگار با افزایش شیب زمین و مکش خاک هدایت هیدرولیکی کاهش می­یابد. در مکش­های کم میزان کاهش هدایت هیدرولیکی بیشتر است. در حالت ماندگار، با افزایش زاویه شیب از صفر به 40 درجه، کاهش هدایت هیدرولیکی در مکش صفر حدود 1/4 برابر کاهش آن در مکش 15 سانتیمتر بود. این مقدار در حالت غیر ماندگار 7/3 برابر بر آورد شد. مقادیر هدایت هیدرولیکی حاصل از معادله گاردنر تطابق بیشتری با حالت ماندگار جریان نسبت به حالت غیر ماندگار نشان داد. مقادیر اختلاف هدایت هیدرولیکی نسبی بین روش ماندگار و غیر ماندگار در تمام شیب­­ها و مکش­ها، کمتر از 7 درصد به دست آمد که بیانگر نزدیک بودن نتایج به دست آمده از دو روش مذکور می­باشد.