بررسی آزمایشگاهی و شبیه سازی تاثیر ترتیب قرارگیری لایه های خاک و ضخامت آن ها در انتقال محلول

درک انتقال محلول در خاک­های ناهمگن و لایه­ای جهت مدیریت بهتر و توصیف حرکت مواد شیمیایی در این گونه محیط­ها حائز اهمیت است. در این مطالعه تاثیر ترتیب قرارگیری لایه­های خاک با ضخامت­های مختلف در حرکت محلول بررسی شد. بدین منظور از دو خاک با بافت­های مختلف شن لومی و لوم رسی برای تهیه شش ستون دو لایه­ای (دو ستون ۱۰ سانتی­متری، دو ستون ۲۰ سانتی­متری و دو ستون ۳۰ سانتی­متری) استفاده و انتقال محلول سدیم کلرید در این ستون­ها آزمایش شد. با قرار گرفتن لایه­ شن لومی در زیر لایه لوم رسی (حالت اول)، در مقایسه با حالتی که ترتیب قرارگیری این دو لایه تغییر داده شد (حالت دوم)، رخنه محلول و مشاهده غلظت اوج در کف ستون سریع­تر و دنباله منحنی رخنه کوتاه­تر بود. با افزایش ضخامت لایه­ها، این تفاوت­ها بیش­تر شد. به طوری که در لایه­های ۵ سانتی­متری با تغییر محل دو لایه، اختلاف بین زمان رسیدن محلول رخنه شده به یک غلظت تقریبا ثابت، زمان مشاهده غلظت اوج و مدت زمان امتداد دنباله منحنی رخنه به ترتیب ۱۰۰، ۱۳۰ و ۳۰ دقیقه بود. این زمان­ها در لایه­های ۱۰ سانتی­متری به ترتیب ۱۵۰، ۱۹۰ و ۴۰ دقیقه و در لایه­های ۱۵ سانتی­متری به ترتیب ۲۱۰، ۲۵۰ و ۴۰ دقیقه بودند. ترتیب قرارگیری لایه­ها بیش­تر از طول ستون بر انتقال محلول تاثیر گذاشت. به­طوری که غلظت اوج در حالت دوم ستون ۱۰ سانتی­متری ۴۰ دقیقه دیرتر از حالت اول ستون ۲۰ سانتی­متری و در حالت دوم ستون ۲۰ سانتی­متری ۱۰۰ دقیقه دیرتر از حالت اول ستون ۳۰ سانتی­متری رخ داد. انتقال محلول به روش اجزای محدود و با استفاده از مدل GeoStudio شبیه­سازی شد. نتایج شبیه­سازی با ضریب تبیین (R۲) بیش­تر از ۹۸۴/۰ و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) کم­تر از ۵۳۰/۰ گرم بر لیتر رضایت بخش بود.

کلیدواژه ها:

انتقال محلول ، خاک لایه ای ، ضخامت لایه ها ، مدل GeoStudio