لایه بندی خاک در مطالعات زهکشی

کلیات:

لایه بندی خاک عبارت است از بررسی و شناخت لایه های مختلف خاک از سطح زمین تا عمق لازم شامل تعیین رنگ، بافت، میزان رطوبت، موقعیت سطح ایستایی نوسانات فصلی آن با استفاده از رنگدانه ها، وجود مواد شیمیایی مهم از نظر هدایت هیدرولیکی خاک و تعیین موقعیت لایه های متراکم خاک و غیره.... به منظور تعیین مشخصاتی که بر روی چگونگی ورود و حرکت آب در خاک تاثیر مهم و تعیین کننده دارد.

نتایج مطالعاتی متعارف خاک شناسی دارای ارزش محدود برای استفاده در مطالعات زهکشی است. زیرا در این مطالعات معمولا از عکسهای هوایی، پوشش گیاهی، فیزیوگرافی و زمین شناسی سطحی زمین برای مشخص نمودون وضعیت اراضی استفاده فراوان شده و با حفر چالهای آزمایشی به عمق 2/1 تا 5/1 متر موارد مورد مطالعه بطور دقیق تر بررسی می گردد، در صورتیکه در مطالعات زهکشی به بررسی لایه های عمیق تر خاک بویژه از لحاظ موقعیت لایه غیر قابل نفوذ یا لایه محدود کننده زمین شناسی و هیدروپدولوژی که تاثیر آنها کمتر بر سیمای ظاهری خاک منعکس میباشد، توجه خاص مبذول میگردد و در واقع قابلیت انتقال آب در لایه های مختلف از اهمیت خاص برخوردار میباشد.

1- بررسی لایه های خاک:

برای تعیین مشخصات مهم فیزیکی و به ویژه حرکت آب در لایه های مختلف خاک مطالعاتی به شرح زیر در صحرا انجام می گیرد.

الف- بافت خاک :

توزیع ذرات معدنی خاک را از نظر اندازه و میزان نسبی هر یک از آنها بافت خاک مینامند، عملیات تشخیص بافت خاک به روش لمسی و با توجه به صفات کلاسهای مختلف بافت از نظر ورقه شدن، رویان شدن، وضعیت ترک خوردگی رویان در اثر خم نمودن و... ایجاد صدا در گوش هنگام مالش ورقه های خاک مربوط و دیگر اقدامات رایج در صحرا همزمان با حفاری صورت می گیرد.

به منظور تدقیق تشخیصهای صحرایی بافت خاک در صورت لزوم از لایه های مختلف در نقاط لازم نمونه خاک اخذ و به آزمایشگاه ارسال خواهد شد.

ب- ساختمان خاک:

طرز قرار گرفتن ذرات خاک شامل ماسه، سیلت ورس در یک فضای سه بعدی ساختمان خاک را تشکیل می دهد و در چهار گروه اصلی بر اساس نسبت طول های محور های عمودی به افقی از یکدیگر متمایز میگردند که عبارتند از:

ساختمان ورقه ای platy ساختمان منشوری prismatic ساختمان مکعبی blocky و ساختمان دانه ای Granular .

ج- رنگ خاک:

از عمده ترین مشخصاتی است که در مطالعات لایه بندی به آسانی قابل بررسی است. وقتی رنگ خاک به همراه بافت، ساختمان، رطوبت، پایداری و مقاومت در مقابل حفاری مورد مطالعه قرار می گیرد اطلاعات زیادی از لحاظ شرایط فیزیکی و شیمیایی بدست می دهد.

رنگ خاک تابعی از طبیعی سنگ مادر، مسائل و مشکلات زهکشی و نیز درجه حرارت متداول محیط خاک است در عملیات لایه بندی عموما رنگ خاک به صورت کیفی و بر اساس ملاحضات عینی و تجربی مشخص میگردد.

د- گچ:

گچ یا سولفات کلسیم آبدار (so4 ca.2h20 ) نمکی است با حلالیت کم (حدود 9/1 گرم در لیتر) که بالا بودن مقدار آن از لحاظ فیزیولوژی صدمه ای به گیاه نمی زند گج در خاک معمولا به صورت بلور و نمک سفید دیده می شود و افزایش مایع اسیدی بر روی آن موجب جوشش نمی گردد.

ه- آهک:

آهک یا کربنات کلسیم نمکی است با حلالیت بسیار کم (013/0 گرم در لیتر) و به همین علت برای اکثر گیاهان صدمه ای به همراه ندارد. کربنات کلسیم در مجاورت گاز کربنیک به بی کربنات کلسیم تبدیل شده که در این حالت حلالیت آن حدود 10 برابر افزایش می یابد.

تشخیث آهک در خاک به راحتی امکان پذیر نیست. آهک در خاک معمولا به صورت رشته، دانه و یا پودر، به رنگ سفید دیده می شود افزایش مایع اسیدی بر روی آن موجب خروج گاز کربنیک و جوشش آن می شود.

و- مقاومت در مقابل حفاری:

مقاومت خاک نتیجه عکس العمل خاک در مقابل فشار میکانیکی است این مقاومت تاریخ رطوبت خاک بوده و در شرایط خشک، مربوط و خیس و اشباع مقاومت است. مقاومت خاک میتواند در بررسیهای صحرایی اطلاعات خوبی از نظر بافت، ساختمان و نفوذ پذیری در اختیار قرار دهد.

از آنجا که حفاری با دست و بامته های مختلف در شرایط متفاوت صورت می گیرد، مقاومت خاک به صورت توصیفی بیان میگردد، در جات توصیفی مقاومت و در مقابل حفاری به صورت کم ، متوسط، زیاد، و غیر قابل حفاری با دست بیان می شود. در نتیجه مقاومت در مقابل حفاری بهتر است به همراه عوامل دیگر مورد توجه قرار گیرد.

ز- پایداری خاک consistence :

خاصیت چسبندگی ذرات خاک یا مقاومت آنها در مقابل تغییر شکل و گستکی را پایداری خاک مینامند این خاصیت با میزان رطوبت موجود در خاک تغییر می کند که در حالتهای خشک، مرطوب و خیس تعیین می گردند.

پایداری در حالت خشک:

(LO) سست: در برابر فشار هیچگونه مقاومتی ندارد مانند شن و ماسه.

(SO) نرم: به آسانی و در برابر فشار جزئی به صورت پودر و تک دانه در می آید.

(SII) کمی سخت: در بین انگشتان شست و سبابه به آسانی شکسته می شود.

(H)سخت: با دستها به آسانی ولی با انگشتان شست و سبابه به سختی شکسته می شود.

(VH) خیلی سخت: با فشار دستها به سختی شکسته می شود.

(EH) فوق العاده سخت: با فشار دست ها شکسته نمی شود.

پایداری در حالت مرطوب:

(LO) سست: در برابر فشار هیچگونه مقاومتی ندارد مانند شن و ماسه

(VFr) خیلی شکننده: در برابر فشار جزئی خرد می شود لیکن با فشار جزئی نیز به هم می چسبد.

(Fr) شکننده: در بین انگشتان شست و سبابه با فشار نسبتا زیاد خرد شده و مقاومت آن محسوس است.

(Fi) سفت: در بین انگشتان شست و سبابه با فشار نسبتا زیاد خرد شده و مقاومت آن محسوس است.

(VFi) خیلی سفت: با فشار زیاد شکسته میشود و به ندرت ممکن است در بین انگشتان شست و سبابه خرد شود.

(EFi) فوق العاده سفت: با فشار خیلی زیاد خرد می شود ولی با فشار انگشتان شست و سبابه خرد نمی شود.

پایداری در حالت خیس:

پایداری خاک در حالت خیس با دو معیار چسبندگی و شکل پذیری تعیین می گردد.

س- هدایت هیدرولیکی

با توجه به کلیه پارامترهای موثر در مقدار هدایت هیدرولیکی برای هر لایه مقدار آن حدس زده می شود تا تاثیر هر یک از لایه ها در مقدار متوسط هدایت هیدرولیکی اندازه گیری شده روشن گردد. طبقه بندی هدایت هیدرولیکی بر اساس روش scs به شرح زیر است

- آهسته s کمتراز 12/0 تا 5/0 متر در روز

- نسبتا آهسته (MS) 12/0 تا 5/0 متر در روز

- متوسط M -5/0 تا 5/1 متر در روز

- نسبتا سریع MR -5/1 تا 3 متر در روز

- سریع R– بیش از 3 متر در روز

2- انتخاب محل و تراکم نقاط:

بر اساس استانداردهای موجود عموما در خاکهای یکنواخت و همگن تراکم نقاط مطالعاتی در مرحله شناسائی حداقل یک نقطه در هر 400 هکتار ( شبکه 2*2 کیلومتر) و برای مطالعات مرحله یک حداقل یک نقطه در هر 100 هکتار (شبکه 1*1 کیلومتر) و در مطالعات مرحله دو یک نقطه در هر 25 هکتار پیشنهاد می گردد

انتخاب محل از قاعده مشخص پیروی ننموده و تابع ژئومرفولوژی و همگنی خاک است

3- روش کار:

حفر چاهک به منظور انجام مطالعات لایه بندی بوسیله اگر های دستی تا عمق 4 متری انجام گرفته است.

با بیرون آوردن هر نمونه از داخل چاهک ، مشخصات ظاهری آن نظیر بافت، رطوبت ، گلی ، رنگدانه، آهک، گچ و غیره یادداشت گردیده است

- مشخصات هر نمونه با ویژگی لایه های فوقانی مقایسه شده و در صورت مشاهده هرگونه تغییری در آن اطلاعات مربوط به صورت لایه ای جداگانه در برگ ثبت اطلاعات درج گردیده .

- عملیات حفاری یا اضافه کردن میله های اضافی بر آگر تا عمق مورد نظر ادامه می یابد.

- در حین عملیات عمق برخورد به آب زیر زمینی مشخص می گردد سطح ایستایی پس ازپایان عملیات عمق برخورد به آب زیر زمینی مشخص می گردد سطح ایستایی پس از پایان عملیات حفاری نیز اندازه گیری و در برگ ثبت اطلاعات یادداشت می شود.

لایه بندی خاک در مطالعات زهکشی

مطالب مشابه :

آبخیزداری راهکاری دائم و مناسب برای مقابله با کمبود آب

اهمیت زهکشی و استفاده بهینه از

آب هاي زيرزميني

اهمیت زهکشی و استفاده بهینه از آب

اثر بخشی پروژه های تغذیه مصنوعی

دستورالعمل احداث، اصلاح و جایگزینی بادام، گردو و فندق

لایه بندی خاک در مطالعات زهکشی