بررسی اثر تبخیر بر سطح ایستابی و ضریب زهکشی با استفاده از نرم‌افزار HYDRUS-2D (مطالعه موردی: زهکش حائل دشت قزوین)

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره) ، قزوین، ایران

2 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

3 استادیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

doi
10.22034/hydro.2022.11209
چکیده

برداشت بی‏رویه از منابع آب زیرزمینی شیرین، مشکلات زیادی ایجاد می‌کند که مهم‌ترین آن‌ها پیشروی آب زیرزمینی شور به سمت اراضی بالادست در دشت‏ها و افزایش غلظت نمک در شوره‏زار، در شرایط آب زیرزمینی کم‌عمق است. برای جلوگیری از این اتفاق، از زهکش حائل برای کنترل و کاهش گرادیان هیدرولیکی آب شور به­سمت منابع آب زیرزمینی شیرین استفاده می‏شود. در مناطق خشک و نیمه‌خشک، علاوه بر زهکش حائل، تبخیر نیز سهم مهمی در ایجاد افت بار هیدرولیکی دارد. در این تحقیق از نرم‌افزار HYDRUS-2D برای بررسی اثر و سهم تبخیر بر عمق آب زیرزمینی و نرخ ضریب زهکشی در زهکش حائل منطقه آبیک قزوین استفاده شده است. این شوره‌زار در جنوب‌شرقی استان قزوین واقع شده و هدف از اجرای زهکش حائل در این منطقه، پایین انداختن سطح آب زیرزمینی شور و کنترل پیشروی شوری در منطقه می‌باشد تا اراضی بالادست زهکش با آبشویی خاک در اثر بارش و جریان آب زیرزمینی و درنتیجه خروج این زهاب به‌وسیله‌ زهکش به‌تدریج اصلاح شوند. مدل‌سازی برای منطقه شوره‌زار مرکزی به مدت 90 روز و برای سه بافت خاک رسی، لومی، شنی و چهار تیمار نرخ تبخیر شامل: نرخ تبخیر کم، متوسط و زیاد (2/0، 1 و 5/2 میلی‌متر بر روز) و بدون تبخیر، انجام گرفته است. نتایج نشان داد در خاک رسی، تبخیر سهم زیادی در ایجاد افت و کاهش ضریب زهکشی دارد. به­طوری­که با افزایش نرخ تبخیر از 0 به 2/0 میلی‌متر در روز میزان افت آب زیرزمینی 5/16 درصد افزایش‌یافته و ضریب زهکشی نیز 6/20 درصد کاهش می‌یابد. در خاک لومی این مقادیر به­ترتیب 9/1 و 7/1 درصد بوده است. درنتیجه در خاک لومی تأثیر تبخیر کمتر بوده و از تبخیر با نرخ کم چشم‌پوشی می‌شود. نرخ کم و متوسط تبخیر در خاک شنی در ایجاد افت در سطح آب زیرزمینی و کاهش ضریب زهکشی بی‌تأثیرند؛ اما نرخ تبخیر زیاد با افزایش 9/6 درصد افت در سطح آب زیرزمینی و 7/15 درصد کاهش در ضریب زهکشی، مؤثر بوده و لازم است با اندازه‌گیری دقیق نرخ تبخیر، مقدار آن در شبیه‏سازی‏ها در نظر گرفته شود و قابل‌چشم‌پوشی نیست. نتایج تحقیق حاضر با کارهای محققانی که در زمینه­های مرتبط کارکرده‌اند، همخوانی دارد و پیشنهاد می‌شود در مطالعات زهکشی به اثر تبخیر به‌خصوص در خاک‌های رسی توجه ویژه‌ای صورت گیرد.