ارائه مدلی برای برآورد ابعاد بخش مرطوب خاک در آبیاری قطره ای در خاک لایه دار به روش آنالیز ابعادی

در آبیاری قطره ای برای بدست آوردن آرایش لاترال ها و فواصل بین قطره چکان ها لازم است شکل پیاز رطوبتی در خاک مد نظر قرار گیرد. توزیع رطوبت در خاک های لایه دار به دلیل تغییرات در نیروهای اثرگذار (غالبا ثقلی و ماتریک) و تفاوت در حجم منافذ و نفوذپذیری هر لایه، متفاوت با خاک همگن خواهد بود. در تحقیق حاضر ضمن بررسی پیاز رطوبتی در خاک های لایه دار، به منظور برآورد ابعاد خاک مرطوب، برخی معادلات علمی-تجربی با کمک آنالیز ابعادی و قضیه ی π باکینگهام ارائه شد. جهت مشاهده ی پیشروی جبهه ی رطوبتی، آزمایش ها برای شش توالی مختلف از قرارگیری سه بافت خاک سبک، متوسط و سنگین تحت دبی ۴ لیتر در ساعت برای آبیاری قطره ای در یک مدل فیزیکی با دیواره ی شفاف انجام شد. نتایج نشان داد که الگوی خیس شده تحت تاثیر توالی لایه های خاک است. عمق پیشروی خاک در طول مدت آبیاری و برای هر شش تیمار لایه بندی خاک تحت دبی ثابت ۴ لیتر در ساعت افزایش یافت. در پایان آبیاری، کمترین عمق پیشروی مربوط به تیمار خاک S_۲ (سبک روی متوسط روی سنگین) می باشد. بیشترین قطر خیس شده مربوط به تیمار خاک S_۲ (دارای کم ترین عمق پیشروی) می باشد. کمترین قطر خیس شده ی خاک در پایان آبیاری مربوط به تیمار S_۶ (متوسط روی سنگین روی سبک) می باشد که تقریبا عمق پیشروی در این تیمار بیش از تیمارهای دیگر بود. علت این امر را می توان اختلاف کم بین بافت های متوسط و سنگین دانست. به عبارتی مدت زمان تاخیر جبهه رطوبتی برای عبور از مرز مشترک دو لایه کمتر بوده است. اطلاعات بدست آمده در این پژوهش می تواند برای طراحی و مدیریت سامانه های آبیاری قطره ای مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

آبیاری قطره ای ، منبع نقطه ای ، پیاز رطوبتی خاک ، خاک لایه دار ، قضیه π باکینگهام