بررسی ساخت حساسه‌های تدفینی دستگاه رطوبت‌سنج ‏TDR‏ ‏و ارزیابی عمل‌کرد آن‌ها در برآورد رطوبت خاک

Abstract

<span dir="rtl">رطوبت خاک یکی از عوامل مهم و تعیین کننده رفتار خاک در طرح</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">های آب و خاک</span><span dir="rtl">و منابع طبیعی </span><span dir="rtl">است. اصولاً </span><span dir="rtl">روش‌های متداول اندازه</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">گیری رطوبت خاک بسیار وقت</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">گیر </span><span dir="rtl">و هزینه‌بر هستند. </span><span dir="rtl">در حال حاضر با استفاده از دستگاه بازتاب زمانی اموا</span><span dir="rtl">ج </span>TDR<span dir="rtl">، </span><span dir="rtl">می‌توان رطوبت خاک را در مدت کوتاهی اندازه</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">گیری نمود. اما گرانی حس‌گره</span><span dir="rtl">ای</span><span dir="rtl">تدفینی دستگاه فوق، استفاده از آن</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">را در سطح گسترده از نظر اقتصادی توجیه</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">ناپذیر می</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">سازد. در بیش‌تر موارد برای تعیین رطوبت خاک با استفاده از دستگاه </span>TDR<span dir="rtl">، از حس‌گرهای تماس</span><span dir="rtl">ی</span><span dir="rtl">استفاده می</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">شود. در این دستگاه رطوبت قرائت شده معرف میانگین رطوبت از سطح خاک تا عمق معادل طول حساسه است. لیکن به‌دلیل این</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">که در عرصه</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">های منابع طبیعی، بافت اکثر خاک</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">ها سبک بوده و دارای قلوه سنگ هستند، امکان نصب آن‌ها مقدور نبوده و نتایج ب</span><span dir="rtl">ه‌</span><span dir="rtl">دست آمده از این دسته از حس‌گرها دقیق نیست. لذا بهتر است از حس‌گرهای تدفینی</span> استفاده شود. به‌علت گران بودن حس‌گر<span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">های تدفینی</span><span dir="rtl">استاندارد، </span><span dir="rtl">طراحی و ساخت</span><span dir="rtl">آن‌ها در دستور کار قرار گرفت. </span><span dir="rtl">به‌این­ منظور با آزمون</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">های مکرر، با انتخاب کابل، فیش </span>BNC<span dir="rtl">مناسب و تجزیه </span><span dir="rtl">فلزکاری</span><span dir="rtl">میله‌های </span><span dir="rtl">میانی </span><span dir="rtl">و کناری و انتخاب فولاد</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">های مناسب همچنین افزایش دقت در مراحل ساخت، حس‌گر</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">های تدفینی ساخته شدند. در این مرحله حس‌گر</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">های دست</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">ساز در طیف وسیعی از دامنه رطوبتی در خاکی با بافت لوم</span><span dir="rtl">سیلتی</span><span dir="rtl">، مشابه حس‌گر استاندارد عمل نمودند.</span><span dir="rtl">سپس به‌منظور واسنجی حس‌گر</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">های دست</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">ساز در مقایسه با حس‌گر استاندارد، سه طبقه بافت خاک شامل بافت سبک (لوم شنی)، متوسط (لوم) و سنگین (رس</span><span dir="rtl">ی</span><span dir="rtl">سیلتی) انتخاب شد و با اعمال رطوبت</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">های مختلف (از حد اشباع تا هوا خشک)، مقادیر رطوبت حجمی خاک در سه پنجره برداش</span><span dir="rtl">ت</span> <span dir="rtl">و در مدت سه ماه قرائت شد. برقراری روابط همبستگی نشان داد که اختلاف معنی</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">داری در سطح </span><span dir="rtl">یک</span><span dir="rtl">درصد بین نتایج حس‌گرهای ساخته شده و نتایج حس گر استاندارد وجود نداشته و بین آن‌ها درجه همبستگی بالایی وجود دارد. بالاترین درجه همبستگی در پنجره برداشت 10 نانوثانیه و در بافت لوم شنی مشاهده شد. روابط مربوط در بافت</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">های لوم شنی، لوم و رس</span><span dir="rtl">ی</span><span dir="rtl">سیلتی در پنجره برداشت 10 نانوثانیه به‌ترتیب</span><span dir="rtl"> y=1013x-0.3661 </span><em><span dir="rtl">،</span></em><span dir="rtl"> y=0.9761x+1.0193و</span> y=0.9961x-0.0933 <span dir="rtl">تعیین شد. مقایسه ضرایب همبستگی و معادلات موجود بین میانگین درصد رطوبت حجمی حس‌گرهای دست‌ساز و درصد رطوبت حجمی واقعی نیز نشان‌دهنده عدم وجود اختلاف معنی</span><span dir="rtl">‌</span><span dir="rtl">دار بین آن‌ها بوده است.</span>