بررسی ضریب انتشارپذیری کلرید سدیم در ‌ستون‌های آزمایشگاهی تحت تأثیر بافت و طول‌‌های مختلف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا همدان، ایران

2 دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا همدان، ایران،

3 دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا همدان، ایران

چکیده

در تحقیق حاضر تأثیر بافت خاک و مقیاس نمونه بر ضریب انتشارپذیری و مدل‌سازی حرکت املاح بررسی شد. تیمارهای آزمایشگاهی شامل چهار بافت مختلف خاک (100 درصد ماسۀ ‌‌بادی و 90، 80 و 70 درصد ماسۀ بادی و مابقی ماسۀ شسته‌شده) با طول نمونه‌‌های 50، 80 و 110 سانتی‌‌متری بود و از ردیاب کلرید سدیم استفاده شد. با برازش منحنی‌‌ تئوریک رخنه بر داده‌‌های آزمایشگاهی، با استفاده از برنامۀ CXTFIT به روش معکوس، ضریب انتشار برآورد شد و منحنی‌‌های رخنه شبیه‌‌سازی شدند. همچنین، با حل تحلیلی معادلۀ انتقال- انتشار از روش بریگهام مقدار ضریب انتشارپذیری محاسبه و با نتایج روش معکوس مقایسه شد. نتایج نشان داد ضرایب انتشارپذیری به‌دست‌آمده از مدل بریگهام در همۀ تیمارها (به جز نمونه با طول 110 سانتی‌‌متر و بافت 100 درصد ماسۀ بادی) در دامنۀ کمتر از یک سانتی‌‌متر تغییر می‌‌کند. نتایج بیانگر دقت مناسب روش معکوس در برآورد پارامترهای معادلۀ انتشار است به طوری که ضرایب انتشارپذیری در مقایسه با نتایج حل تحلیلی مدل بریگهام ضریب تبیین 79/0 دارند. همچنین، با افزایش درصد ماسۀ شسته‌شده در بافت خاک به ازای طول‌‌های یکسان ستون‌‌های آزمایشگاهی نسبت غلظت نسبی برابر با 5/0 در تعداد حجم آب تخلخل کمتری رخ می‌‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


شعبان‌پور شهرستانی، م. 1380. مقایسۀ سه مدل انتقال املاح با استفاده از ردیاب برماید، نشریۀ علوم خاک و آب: 15 (2): 261- 272.
شیرانی، ح.، صیاد، غ. و کرد، م. 1387. شبیه‌‌سازی حرکت برومید در یک خاک لوم شنی با استفاده از مدل HYDRUS-1D، دومین همایش ملی مدیریت شبکه‌‌های آبیاری و زه‌‌کشی، دانشگاه شهید چمران اهواز.
شیرانی، ح.، کرد، م.، صیاد، غ.ع. و نقوی، ه. 1390. شبیه‌‌سازی حرکت بروماید در ستون‌‌های دست‌خوردۀ خاک با استفاده از مدل HYDRUS-1D، مجلۀ پژوهش‌‌های آبخیزداری، 92: 21- 31.
عباسی، ف. 1386. فیزیک خاک پیشرفته، انتشارات دانشگاه تهران، 250 ص.
فراستی، م.، سیدیان، س. م. 1392. اثر فاصلۀ انتقال بر انتشارپذیری کلرید سدیم با استفاده از نرم‌‌افزار HYDRUS-2D، نشریۀ آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 27 (4)، 823- 831.
معروف‌‌پور، ع.، کشکولی، ح.، معاضد، ه.، محمدولی سامانی، ح. 1384. بررسی وابستگی انتشارپذیری خاک به ضخامت آن در خاک‌‌های ماسه‌‌ای همگن اشباع، مجلۀ علوم دانشگاه شهید چمران اهواز، 14(ب)، 16- 29.
معروف‌‌پور، ع.، معاضد، ه.، کشکولی، ح.، محمدولی سامانی، ح. 1387. بررسی آزمایشگاهی اثر روش نمونه‌‌برداری در آزمایش‌‌های ردیابی بر ضریب انتشارپذیری آبخوان، مجلۀ علوم و فنون کشاورزی، 12 (46): 435- 446.
Abbasi, F. 2008. Transport of K+, Br and KBr through saturated inter and reactive porous media, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 3(1), 1-6.
Al Tabbaa, A. and Ayotamuno, J.M. 2000. One-dimensional solute transport in stratified sands at short travel distances. Journal of Hazardous Materials. 73: 1-15.
Ali Pour, R. and Kamanbedast, A.A. 2011. Investigation of vertical transmission of pollution at laboratory model and it’s vitalizing for determination of dispersion coefficient at homogenous sandy soil. World Applied Science Journal, 14(2): 351-355.
Hussein, M.F. 2009. BTC solute-transport parameters for three sediments. The Bulltine, Fautly of Agri, Cairo Univ., 4th Conference on Recent Technologies in Agriculture, 2009 01/2009; Special issue, conf, 2009:421-432.
Karimi, S., Nazemi, A.H., Sdaraddini, A.A. and Delear Hasannia, R. 2013. Comparison of numerical and analytical solutions for breakthrough curve modeling. Journal of Civil Engineering and Urbanism, 3 (2): 77-81.
Katterer, T., Schmied, B., Abbaspour, K.C. and Schulin, R. 2001. Single- and dual-porosity modeling of multiple tracer transport through soil columns: effect of initial moisture and mode of application. Europ. J. Soil Sci. 52: 25-36.
Ogata, A. and Banks, R. B. 1961. A solution of the differential equation of longitudinal dispersion in porous media, U.S. Geol. Surv. Prof. Pap., 411-A.
Pickens, J. F. and Grisak, G. E. 1981. Scale-dependent dispersion in a stratified granular aquifer. J. Water Resour. Res. 17(4): 1191-1211.
Tang, G., Mayes, M.A., Parker, J C. and Jardine, Ph.M. 2010. CXTFIT/Excel–A modular adaptable code for parameter estimation, sensitivity analysis and uncertainty analysis for laboratory or field tracer experiments. Computers & Geosciences, 36 (9): 1200-1209
Toride, N., Leij, F. J. and van Genuchten, M.T. 1999. The CXTFIT Code for Estimating Transport Parameters from Laboratory or Field Tracer Experiments Version 2.1. Research Report, vol. 137. U.S. Salinity Laboratory, Riverside, CA.
Tylor, S.R., Moltyaner, G.L., Howard, K.W.F. and Killey, R.W.D. 1987. A Comparison of Field and Laboratory Methods for Determining Contaminant Flow Parameters. Groundwater Journal, 25 (3): 321-330.
Wierenga, P.J. and Van Genuchten, M.Th. 1989. Solute transport through small and large pores on Saturated Soil Columns. Groundwater, 27:35-42.