منابع تحقیق درمورد استان کرمان

دانلود پایان نامه ارشد

خارج نشد (تقريبا پس از 48 ساعت اين اتفاق ميافتد), نمونه ها از ديگ خارج میگردد. و براي اندازهگيري ميزان رطوبت ابتدا صفحات بطور دقيق وزن ميشوند و بعد درون آوني با دماي 105 درجه سانتيگراد و به مدت 24 ساعت قرار ميگيرند. پس از 24 ساعت نمونههاي خاک از آون خارج و بلافاصله توزين شدند. با تفريق وزن نمونهها قبل و بعد از آون درصد وزني رطوبت متناظر با فشاري که اعمال شده بود بدست ميآيد. از آنجاکه در اين تحقيق رطوبت حجمي، نقطه پژمردگي و ظرفيت مزرعه مورد نياز است با داشتن جرم مخصوص ظاهري و ضرب کردن آن در ميزان رطوبت وزني ميزان رطوبت حجمي نمونه ها نيز محاسبه گرديد. شکل (3-21) يک نمونه دستگاه فشاري براي اندازهگيري FC و PWP را نشان ميدهد.

3-2-24-3- اندازه گيري جرم مخصوص ظاهري
وزن مخصوص ظاهري را با استفاده از روش کلوخه (پارفين) مي توان اندازه گرفت (بلاک و هارتجي149، 1986) . در اين روش ابتدا در هنگام نمونه برداري سعي ميشود نمونههايي تقریبا بزرگتر از گردو و کوچکتر از پرتقال تهيه کرد. نمونه ها در آزمايشگاه در آون خشک ميشوند و سپس توزين ميگردند (جرم 1). در مرحله بعد تقريبا بيش از 400 گرم پارافين حرارت داده ميشود تا به نقطه ذوب برسد. تقريبا در همين دما کلوخهاي که قبلا خشک و توزين شده است و به يک نخ نازک متصل است داخل پارفين غوطه ور ميکنيم. پس از چند لحظه کوتاه کلوخه از پارافين خارج ميشود و سرد ميگردد. غوطه ور کردن چند مرحله انجام ميشود تا مطمئن شويم که تمام سطح کلوخه توسط پارافين پوشش داده شده است. پس از سرد شدن نهايي مجددا توزن ميگردد (جرم 2). سپس يک بشر يک ليتري را تا بيش از نصف با آب مقطر پر کرده و نمونه کلوخه را با همان نخي که داشته است به زير ترازوي آزمايشگاه وصل ميکنيم. جرم مستغرق کلوخهاي که روي آن به پارافين آغشته شده است تعيين ميگردد (جرم 3). سپس با داشتن اوزان سه گانه فوق و با در اختيار داشتن جرم مخصوص پارافين (9/0) و آب ( 1) جرم مخصوص ظاهري خاک به بهصورت ذيل محاسبه شد.

شکل (3-21) دستگاه صفحات فشاري براي محاسبه FC و pwp

جرم 3- جرم 2= حجم کلوخه (با پارافين)
جرم 1- جرم 2= وزن پارافين
جرم مخصوص پارافين (9/0)/ جرم پارافين= حجم پارافين
حجم پارافين- حجم کلوخه (با پارافين)= حجم کلوخه خاک به تنهايي
حجم کلوخه خاک/ جرم 1= جرم مخصوص ظاهري

3-2-24-4- تخلخل خاک
يکي ديگر از پارامترهاي مورد نياز مدل تغذيه محاسبه تخلخل خاک ميباشد تخلخل عبارت است از حجم کل فضاي خالي خاک به حجم کل توده خاک (منظور از فضاي خالي فضايي است که با آب يا هوا پر ميشود) يا به عبارتي به همان حجم خلل و فرج خاک گفته ميشود . براي محاسبه تخلخل خاک با در دست داشتن وزن مخصوص ظاهري و جرم مخصوص حقيقي و با استفاده از رابطه (3-31) ميزان تخلخل بدست مي آيد . جرم مخصوص واقعي خاکها عموما برابر با 65/2 مي باشد.

F=1-Pb/ps (3-31)
که:
Pb : جرم مخصوص ظاهري
Ps : جرم مخصوص واقعي
F : تخلخل
3-2-24-5- اندازهگيري ضريب نفوذ پذيري خاک (k)
با توجه به تعداد زياد نمونهها (48 پروفيل و هر پروفيل شامل سه لايه که مجموعاً 144 نمونه ميباشد) اندازهگيري دقيق هر 144 نمونه در آزمايشگاه کار وقتگير و پر هزينهاي ميباشد. لذا بهمنظور صرفه جويي در وقت و هزينه 36 نمونه بصورت تصادفي انتخاب شد. در مرحله بعد در آزمايشگاه مرکز تحقيقات کشاورزي استان کرمان با روش بار متحرک و ثابت نسبت به اندازهگيري ضريب نفوذپذيري اقدام شد. سپس یک رابطه رگرسيوني چند متغير بين ضريب K و درصد شن، سيلت و رس نمونهها برقرار شد ( ضريب هيدروليکي ساير نمونه ها بر اساس اين رابطه محاسبه شد).
براي اندازهگيري ضريب نفوذپذيري بعد از کوبيدن نمونههاي خاک و عبور از الک 2 ميليمتر با استفاده از روش بار ثابت(نمونه ها با تراکم کم) و بارافتان(نمونه ها با تراکم زياد) ضريب نفوذپذيري اندازهگيري شد. بدين منظور ابتدا سيلندرهايي مخصوصي که توسط شرکتها سازنده بدين منظور ساخته شدهاند از نمونه خاک مورد نظر پر ميشود. جهت حفظ تراکم خاک در شرايط طبيعي ابتدا حجم سيلند مورد استفاده محاسبه شد و سپس با در دست داشتن جرم مخصوص ظاهري خاک دست نخورده که به روش کلوخه پارافين در آزمايشگاه تعيين شده بود و با استفاده از رابطه رابطه (3-32) جرم خاک مورد نياز براي پر کردن سيلندر بدست آمد.
(3-32) m=V/P
m : جرم خاک مورد نياز جهت پر کردن سيلندر به گرم
V: حجم سيلندر مورد استفاده به سانتيمتر مکعب
P : جرم مخصوص ظاهري نمونه خاک به گرم برسانتيمتر مکعب
بعد از پر کردن سيلندر از نمونه خاک 48 – 24 ساعت (بسته به تراکم نمونه) آن را در داخل تشت آب قرار ميدهيم تا نمونه اشباع شود. در بالاي سيلندر مورد استفاده شير تخليه هوا وجود دارد که درهنگام اشباع نمودن نمونه باز گذاشته شد تا هوا داخل نمونه بطور کامل تخليه گردد. بعد از اشباع نمونه، آب از قسمت پايين سيلندر توسط شيلنگ وارد نمونه ميشود و از قسمت بالا تخليه ميگردد (اين روش باعث تخليه هوا احتمالي درون نمونه ميگردد). در بالا و پايين سيلندر دو منفذ وجود دارد که از طريق شيلنگ به لولههاي مدرجي متصل هستند و فشار هيدرولکي را نشان ميدهند. به منظور اطمينان از شرايط جريان آرام گراديان هيدروليکي( h/L) براي خاکهاي با تراکم کم از 3/0 – 2/0 و براي خاکهاي با تراکم بالا از 5/0- 3/0 تنظيم شد ( روش استاندارد آزمايش نفوذپذيري خاکها شماره : 68-2334ASTM:D تصويب مجدد1993، شرکت سهامي آزمايشگاه فني و مکانيک خاک). بعد از برقرار شدن جريان خروجي بصورت يکنواخت کرنومتر روشن ميشود و حجم آب خروجي در داخل ظرف مدرجي در مدت زمان معين اندازهگيري ميشود شکل(3-22). سپس با استفاده از رابطه ( 3-33 ) ضريب نفوذپذيري محاسبه ميگردد(به منظور اطمينان آزمايش چندين بار تکرار و ميانگين آنها محاسبه ميگردد و چنانچه اختلاف فاحشي بين دفعات اندازه گيري مشاهده شود نشان دهنده عدم يکنواختي جريان يا وجود هوا در درون نمونه ميباشد)
K=VL/A.T.h (3-33)
که:
K: ضريب نفوذپذيري به سانتيمتر بر دقيقه
V: حجم آب خارج شده در زمان T سانتيمتر مکعب
L: فاصله بين دو فشار سنج(دو منفذ) به سانتيمتر
A: سطح مقطع سيلندر به سانتيمتر مربع
T: زمان به دقيقه
h : اختلاف ارتفاع بين دو فشار سنج به سانتيمتر
در روش بار افتان همه موارد شبيه بار ثابت است با اين تفاوت که جريان آب ورودي به سيلندر از يک لوله باريک ومدرج تامين ميشود. در اين روش برخلاف روش قبل که اختلاف سطح آب در دو قسمت ورودي وخروجي همواره درطول زمان آزمايش ثابت بود دراين روش ثابت نيست و براساس اختلاف افت آب لوله ورودي ضريب نفوذپذيري محاسبه ميشود. رابطه (3-34) نحوه محاسبه ضريب نفوذپذيري را در اين روش نشان ميدهد.
K=(3.2aL/AT) logh0/h (3-34)
که:
a: سطح مقطع لوله ورودي آب به سانتيمتر مربع
A: سطح مقطع سيلندر به سانتيمترمربع
L: ارتفاع سيلندر به سانتيمتر مربع
T: زمان آزمايش به دقيقه
h0: ارتفاع آب در لوله باريک (تامين کننده آب) در لحضه شروع آزمايش به سانتيمتر
h : ارتفاع آب در لوله باريک (تامين کننده آب) در پايان آزمايش به سانتيمتر
(لازم به ذکر است که اين روش بيشتر براي اندازه گيري ضريب نفوذپذيري خاکهاي سنگين استفاده ميشود )
K: ضريب نفوذپذيري به سانتيمتر بر دقيقه

3-2-25- حل معادلات در مدل HELP
بطور کلي روش حل معادلات در مدل HELP به دو بخش عمده يعني فرايندهاي هيدرولوژي سطحي و فرايندهاي هيدرولوژي زيرقشري تقسيم ميشوند. فرآيندهاي سطحي که توسط مدل HELP شبيهسازي ميشوند عبارتند از: ذوب برف، گيرشگياهي، رواناب سطحي، و ميزان تبخيري که از سطح آب، برف و گيرش گياهي صورت مي گيرد. فرايند هيدرولوژي زيرقشري که توسط مدل شبيه سازي مي شوند عبارتند از: تبخير از درون خاک، تعرق گياهي، زهکشي در ناحيه غيراشباع، ميزان زهکشي از ژئوممبران يا لايههاي غيرقابل نفوذ، جريانهاي زيرقشري، ميزان آب مصرف شده توسط گياه و ميزان يخ زدگي آب در درون خاک که فقط به شرح آن بخش از فرايندهايي که در اين تحقيق توسط مدل HELP شبيه سازي ميشوند، ميپردازيم. به منظور بررسي جزئيات بيشتر مراجعه شود به (شرودر و همکاران، 1994 راهنماي مدل HELP، نسخه3). ميزان نفود روزانه آب به داخل خاک بصورت مستقيم از طريق روش بيلان آب سطحي محاسبه ميشود. بدين ترتيب که در هر روز ميزان نفوذ از کم کردن رواناب سطحي، ذخيره سطحي، و تبخير سطحي از مجموع بارش و ذوب برف بدست ميآيد.

شکل (3-22) اجزاء مختلف اندازه گيري ضريب نفوذپذيري خاک

ميزان بارش برف روزانه به برف ذخيره شده از روز قبل اضافه ميگردد (البته درصورت وجود برف). سپس براي هر روز ميزان ذوب برف و بارش مازاد بر ذخيره سطحي، محاسبه ميشود. در مرحله بعد براساس رابطه بين بارش و رواناب ميزان رواناب مشخص ميگردد و بعد ميزان تبخير سطحي محاسبه ميگردد. با اين فرض که مجموع تبخير سطحي از ميزان گيرش گياهي و ذخيره سطحي تجاوز نکند. ميزان آب حاصل از ذوب برف يا ريزش بارش که نميتوانند تبخير شوند يا بصورت رواناب درآيند بعنوان نفوذ منظور ميشوند. همچنين ميزان آب مازاد بر نفوذ و ذخيره خاک بعنوان آب برگشتي به سطح بصورت رواناب يا ذخيره سطحي مرحله بعد منظور ميشود.
اولين فرايندي که در بخش زيرقشري شبيه سازي ميشود ميزان تبخير و تعرق از درون خاک است. اين بخش در مقياس روزانه تا ناحيه ريشه محاسبه مي گردد. اما ساير فرايندهاي هيدرولوژي درهر يک از لايه هاي خاک بصورت جداگانه شبيه سازي مي شوند.
3-2-25-1- پيشبيني شرايط يخ زدگي خاک:
در مناطق سردسيري اثر يخ زدگي خاک روي رواناب، نفوذ و تبخيروتعرق و در نتيجه ميزان تغذيه بسيار معني دار ميباشد. مدل HELP بدين منظور از روش اصلاح شده کنيسل و همکاران ( 1985) استفاده مي‏نمايد. در روش اصلاح شده چنانچه متوسط دماي هواي 30 روز قبل پائين تر از صفر باشد آب موجود در خاک يخ ميزند. در اين شرایط ميزان نفوذ کاهش مييابد. و در نتيجه ساير فرآيندهاي هيدرولوژي مانند تبخير از درون خاک، زهکشي، ذوب يخ در ناحيه تبخير و تعرق تحت تأثير قرار ميگيرند. نقطه پايان يخ زدگي خاک زماني است که درجه حرارت بالا صفر ميشود و طول مدت زمان لازم براي بازشدن يخ موجود در خاک از رابطه (3-35) محاسبه ميگردد. مدت زمان لازم جهت آّب شدن يخ موجود در خاک (DfS)150 با افزايش عرض جغرافيايي و تشعشعات خورشيدي به ترتيب افزايش و کاهش پيدا مي‏کند.
DfS = 154ِ/0 – 4ِ/35 Rs(Dec) (3-35)
Rs (Dec) : ميانگين تشعشعات خورشيدي در ماه دسامبر (يا ماه ژوئن در نيمکره جنوبي) به لانگلي
DfS : تعداد روزهايي با ميانگين درجه حرارت بالاي صفر که نياز است تا يخ موجود در خاک آب شدن شود.
Rs(Dec) با استفاده از حداکثر و ميانگين تشعشعات خورشيدي براي ماه دسامبر محاسبه ميشود (ريچاردسون و رايت، 1984) و نحوه محاسبه آن به شرح ذيل ميباشد.
(3-36)
Rso(Dec) : متوسط تشعشعات خورشيدي روزانه در ماه دسامبر به لانگلي
j : تعداد روزهاي سال ژولئن در نيمکره شمالي 350 و در نيمکره جنوبي 167 روز
LAT : عرض جغرافيايي ايستگاه به راديان.
SD=0.412sin {0.0172(j-80.25)} (3-37)
DD=1+O.335sin{0.0172(j+88.2)}

3-2-25-2- ذوب و انباشت برف
بررسيها نشان داده است که مرز تعيين بين ريزش بارش و برف بين 32 تا 36 درجه فارنهايت مي‏باشد. در مدل HELP، 32 درجه فارنهايت بعنوان مرز ريزش برف منظور شده است. چنانچه متوسط درجه حرارت روزانه 32 درجه فارنهايت يا صفر درجه سانتيگراد باشد بارش بصورت برف و درغير اينصورت بصورت باران ميباشد و اگر برفي وجود داشته باشد با استفاده از مدل SNOW-17 قابل محاسبه است (آرنولد، 1973). در روش SNOW-17 ذوب برف به دو شرایط، وجود باران روي برف و عدم وجود باران روي برف تقسيم ميشود.

پایان نامه
Previous Entries منابع تحقیق درمورد محل دفن زباله Next Entries منابع تحقیق درمورد فشار بخار آب