ارزیابی پایداری ساختمان خاک به روش منحنی رطوبتی پرانرژی

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1124-SCWMCCAN (R1)
نویسندگان
1دانشگاه شهرکرد
2گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد
3مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان
4گروه مکانیک و بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد
5گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه ولی عصر (عج)، رفسنجان
چکیده
فاکتورهای اقلیمی تاثیر زیادی بر تحول خاک و ساختمان خاک دارند. اقلیم از طریق عواملی مانند بارندگی، دما، تبخیر و تعرق، چرخه‌های خشک و مرطوب شدن بر بعضی از فرآیندهای خاکسازی و بخش‌های مختلف اجزا و ساختمان خاک و حفظ رطوبت در خاک تاثیر می‌گذارد. به منظور ارزیابی پایداری ساختمان خاک و تعیین مهمترین عوامل موثر بر پایداری ساختمانی خاک از روش منحنی مشخصه رطوبتی پرانرژی (HEMC) استفاده گردید. بدین منظور در آزمایشی بر پایه طرح آماری بلوک-کامل تصادفی در قالب طرح کرت خرد شده در زمان، اثر سه نوع مدیریت متفاوت خاک‌ورزی (خاک‌ورزی مرسوم، کم‌خاک-ورزی و بی‌خاک‌ورزی) بر منحنی مشخصه رطوبتی پر انرژی (HEMC) صورت پذیرفت. مدلسازی داده‌های HEMC با استفاده از مدل اصلاح شده ونگنوختن انجام و مقدار شاخص‌های پایداری (SI) در دو حالت مرطوب شدن آهسته و سریع بدست آمد. همچنین شاخص‌های نسبت حجم منافذ قابل زهکشی (VDP) و نسبت مکش ماتریک در نقطه عطف منحنی (MS) و شاخص پایداری ساختمان (SI) به عنوان شاخص‌های نسبی پایداری ساختمان خاک محاسبه شدند. نتایج نشان داد که با افزایش عملیات خاک‌ورزی مقادیر شاخص پایداری ساختمان خاک (SI) به ویژه در شیوه سریع کاهش می‌یابد. مرطوب کردن سریع از طریق کاهش اندازه منافذ خاک سبب افزایش MS و نیز کاهش VDP شده در نتیجه مقدار SIکاهش می‌یابد. خاک‌ورزی حفاظتی با افزایش مقادیر شاخص پایداری ساختمان خاک (SI) توانمندی و کارآیی بیشتری برای بهبود مدیریت زراعی خواهد داشت.
کلیدواژه ها
 
Title
Evaluating the stability of the soil structure by using high energy moisture characteristic
Authors
Mahsa Kazemipur, Shoja Ghorbani, Masoud Tadayonnejad, Mojtaba Naderi, Hossein Shirani
Abstract
Climatic factors have a great impact on soil transformation and soil structure. Climate affects the processes of soil formation and soil structure and maintaining moisture in the soil through factors such as rainfall, temperature, evaporation and transpiration, dry and wetting cycles. In order to evaluate the stability of the soil structure and the factors affecting the stability of the soil structure, using the high-energy moisture characteristic curve method was used. For this purpose, in a trial based on a randomized complete block design in the Split-Plot design replicated in time, the effect of three different types of tillage management (conventional tillage, low tillage and no tillage) on the high energy moisture characteristic (HEMC) was occurred. The HEMC data were modelled using the modified van Genuchten model. The values of stability index (SI) were determined for slow-wetted and fast-wetted samples. Moreover, the ratio of volumes of drainable pores (VDPR) and the ratio of matric suctions at inflection point of HEMC (MS) were calculated as the relative indices of soil structure stability. The results of the high-energy moisture curve showed that the pore destruction in slow wetting is less than that of fast wetting.The results showed that with the increase of tillage operations, the values of soil structure stability index (SI) decrease, especially in the fast method. Rapid wetting by reducing the size of soil pores causes an increase in MS and also a decrease in VDP, as a result of which the value of SI decreases.
Keywords
Soil structure stability, tillage, high-energy moisture characteristic curve (HEMC)