تعیین ظرفیت نفوذ در محیط غیراشباع با استفاده از تلفیق ترانشه نفوذ و لوله تراوا در محیط آزمایشگاهی

از مشکلات پیش‌‌رو روش‌‌های تغذیه‌مصنوعی مناطق کویری می‌‌توان به بارش کم، منابع آبی محدود، دمای بالا و تبخیر زیاد، آورد رسوب بالا به‌دلیل پوشش گیاهی فقیر و ... اشاره کرد. روش‌‌های تغذیه‌مصنوعی در این مناطق باید به‌گونه‌ای طراحی شود که حداکثر بهره‌وری را از منابع آب موجود داشته باشد. در این پژوهش سعی شده است با ارائه‌‌‌ یک روش جدید تغذیه‌مصنوعی متناسب با مناطق کویری، مشکلات مذکور کاهش یابد. برای طراحی یک روش مناسب تغذیه‌مصنوعی نیاز به اطلاعات کافی از نحوه‌توزیع جریان آب در خاک است. از طرفی پژوهش درباره‌نحوه‌‌‌ توزیع جریان آب در محیط متخلخل بدون مدل‌سازی شرایط میدانی، وقت‌گیر و هزینه‌بر است. در پژوهش حاضر به موضوع تعیین ظرفیت نفوذ در محیط غیراشباع با استفاده از تلفیق ترانشه‌نفوذ و لوله‌تراوا در محیط آزمایشگاهی پرداخته شد. برای این منظور مدل فیزیکی ساخته شد که در آن آب ازطریق لوله‌تراوا و ترانشه به محیط غیراشباع تزریق شد. دبی ورودی به مدل فیزیکی شامل 5 دبی 1، 1.5، 2، 2.5 و 3 لیتر بر دقیقه بود. با شروع آزمایش و تزریق دبی‌‌های ذکرشده درون مدل فیزیکی، هر 5 دقیقه مقدار پیشرفت جبهه‌رطوبتی اندازه‌گیری شد. این عمل تا زمان رسیدن جبهه‌رطوبتی به سطح ایستابی ادامه یافت. همزمان با خارج‌شدن آب از مدل فیزیکی، دبی‌‌های خروجی هر 5 دقیقه اندازه‌‌گیری شد. بیشترین میزان ظرفیت نفوذ مدل فیزیکی، 2.049 لیتر بر دقیقه تعیین شد. عملکرد مدل فیزیکی براساس v_out در طول آزمایش در دو حالت بررسی شد. بهترین عملکرد مدل فیزیکی مربوط به دبی 2 لیتر بر دقیقه بود که نزدیک‌ترین دبی به دبی متناسب با ظرفیت نفوذ مدل فیزیکی است. نتایج نشان داد عملکرد در دبی 2 لیتر بر دقیقه در حالتی که v_out نسبت‌به v_(out max) سنجیده شد (آب ورودی به مدل فیزیکی کمتر از ظرفیت نفوذ مدل فیزیکی)، 96 درصد و در حالتی که v_out نسبت‌به v_in مدنظر قرار گرفت (دبی آب ورودی به مدل فیزیکی بیشتر از ظرفیت نفوذ مدل فیزیکی)، عملکرد آن 98 درصد تعیین شد. در روش تغذیه‌مصنوعی ارائه‌شده نیز بایستی دبی ورودی از طریق لوله‌تراوا متناسب با ظرفیت نفوذ ترانشه طراحی شود تا از بیشینه‌ظرفیت ترانشه استفاده شده و هدررفت آب به کمینه برسد.