مطالعه آزمايشگاهي اثر مقدار رس خاك در تعيين نياز به پوشش براي سيستم هاي زهكشي زيرزميني

مطالعه آزمايشگاهي اثر مقدار رس خاك در تعيين نياز به پوشش براي سيستم هاي زهكشي زيرزميني

ضرورت استفاده از پوشش (فيلتر) در سيستم هاي زهكشي زيرزميني از موارد مهمي است كه در مراحل آغازين طراحي و اجراي يك پروژه زهكشي مطرح مي گردد. درصد رس خاك اولين معيار جهت پيش بيني اين نياز مي باشد. در تحقيق حاضر آزمايش نفوذسنجي به منظور تعيين نسبت شيب و بررسي پتانسيل گرفتگي و احتمال عبور ذرات خاك از روزنه هاي صفحه زهكش بر روي سه نمونه خاك رسي و لوم رسي (با رس بين 25 تا درصد40، (نسبت جذب سديمي 17 تا 83 و شوري عصاره اشباع خاك بين 10 تا 100 دسي زيمنس بر متر انجام گرديد. تيمارهاي مورد مطالعه شامل زهكشي بدون كاربرد پوشش و سيستم هاي داراي پوشش رايج معدني (شن و ماسه) و پوشش مصنوعي از نوع لفاف از پيش ساخته دور لوله زهكش ((PP- 450 بود. در اين آزمايش ها، تغييرات دبي، هدايت هيدروليكي سيستم، نسبت شيب و شيب خروجي بررسي شد. نتايج نشان داد مقادير نسبت شيب در سيستم بدون پوشش در بيشتر موارد بزرگتر از يك بوده كه نشان دهنده پتانسيل بالاي گرفتگي است. با اين وجود ريزش خاك زماني رخ داد كه مقدار اين شاخص از مقدار 3 بيشتر شد. نسبت مقدار شدت جريان خروجي در سيستم با پوشش معدني و پوشش مصنوعي به سيستم بدون پوشش به ترتيب 2 تا 5/3 و 4/1 تا 8/1 بدست آمد. با افزايش شيب، هدايت هيدروليكي سيستم كاهش يافت به طوري كه بيشترين كاهش در سيستم بدون پوشش اتفاق افتاد. همچنين با محاسبه شيب شكست هيدروليكي و مقايسه آن با شيب خروجي، مقاومت ذرات خاك در برابر فشار جريان بررسي شد. نتايج نشان داد كه سيستم بدون پوشش در نمونه خاك هاي2 و 3 به ترتيب كمترين و بيشترين عملكرد را داشته است.

Necessity to use envelope (filter) in subsurface drainage systems is one of the important aspect that should be taken into consideration of the beginning of a drainage project. The first indicator of the need for a drain envelope is the percentage of clay in the soil. In this research, permeameter test was used to determine gradient ratio and evaluate the clogging potential and probability of soil particle passage through the drain plate openings in three clay and clay loam soils with 20-40 percent clay SAR 17 – 83, and EC 10 – 100dS/m. Treatments in this experiment were drainage systems with and w/o envelopes. In envelope d system two types of envelopes (granular and fiber) were used. Outflow variation, system permeability, gradient ratio and exit gradient were investigated. The results. showed that the gradient ratio in the system without envelope were greater than one implying a high clogging potential. Nonetheless, soil downfall was occurred when this index was bexceeded. The ratio of outflow from the systems with granular and fiber envelopes to systems w/o envelopes ranged 2.0-3.5 and 1.4-1.8, respectively. As hydraulic gradient was increased, system hydraulic conductivity decreased with the greater decrease occurring in the system w/o envelope. Resistance against pressure head was also studied with determining hydraulic gradient failure compared to exit gradient value at each gradient head. Results indicated that the without envelope system in soil no 2 and 3 had, receptively the minimum and maximum performance.