بررسی اختلاط قائم ‌آب شور و شیرین در زهکشی و تاثیر آن بر شوری زه‌آب در مزارع کشت نیشکر دعبل خزاعی و سلمان فارسی

در شرایط جدید زهکشی در مرکز و جنوب غرب استان خوزستان،  با  کاهش عمق‌ کارگذاری زهکش‌ها و زهکشی ‌کنترل شده، مطالعه دینامیک منطقه اختلاط آب شور و شیرین در بالای سفره آب زیرزمینی، شناخت مشخصات این منطقه و تاثیر آن بر دبی و شوری زه‌آب اهمیت دارد. در این پژوهش هفت‌ گروه پیزومتر در فواصل مختلف از جمع کننده زه‌آب نصب شد. هرگروه شامل هشت پیزومتر کارگذاری شده در اعماق مختلف سطح خاک (0.8تا 5 متری) بود. این تحقیق در دو مزرعهr911  شرکت کشت و صنعت دعبل خزاعی با عمق متوسط زهکشی دو متر و فواصل لاترال‌های 65 متری و مزرعهr87 شرکت کشت و صنعت سلمان فارسی با عمق متوسط زهکشی 1.4متر و فواصل لاترال‌های 42 متری انجام شد. تراز سطح آب در پیزومترها، شوری آب در لایه های مختلف خاک و دبی و شوری زه‌آب‌ در سه دوره آبیاری سنگین کشت نیشکر(فروردین تا مهرماه سال‌های 1393،1392و1396) به‌صورت روزانه پایش شد. نتایج نشان داد که با شروع آبیاری سنگین، بار هیدرولیکی افزایش یافته و اختلاف بارهیدرولیکی بین لایه‌های پایین(چهار وپنج متری) نسبت به لایه‌های سطحی، جریان عمودی و هجوم آب شور به‌سمت بالا را برقرار می‌سازد. کاهش‌ عمق ‌کارگذاری زهکش‌ها تا60 سانتی‌متر از مزرعهr911نسبت به مزرعه r87و فاصله گرفتن ازجمع‌کننده تا 400 متر در هر مزرعه که کاهش عمق کارگذاری زهکش‌ها تا 40 سانتی‌متر را به‌همراه داشت، باعث افزایش بار هیدرولیکی به میزان متوسط128 سانتی‌متر، افزایش ضخامت منطقه اختلاط تا یک متر و کاهش خط میانگین شوری در ناحیه اختلاط به میزان هشت درصد بود. در این تحقیق مشخص شد که شوری زه‌آب تحت تاثیر شوری آب آبیاری و شوری آب زیرزمینی بوده و تفاوت درعمق زهکشی، موقعیت لایه محدودکننده و وجود عدسی‌های ماسه‌ای بر این شوری موثر است. با کاهش عمق زهکشی، دبی زه‌آب به‌شدت کاهش یافت. به‌طوری‌که میانگین زه‌آب از هر لاترال در مزرعهr911، 10 میلی‌متر در روز و در مزرعهr87به 3.3 میلی‌متر در روز بود. نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش ضخامت منطقه اختلاط آب شور و شیرین ناشی از کاهش بهینه عمق زهکشی، به‌دلیل استفاده گیاه از این منطقه، حجم آب مصرفی در هر دور آبیاری کاهش می‌یابد و می‌تواند عاملی موثر در جهت حفاظت منابع خاک و آب باشد.

Evaluation of Vertical Mixing of Saline and Fresh Water in Drainage and Its Effect on Drainage Water Salinity in Dabal Khazaei and Salman Farsi Sugarcane Farms)

In the new drainage conditions in the center and southwest of Khuzestan Province, by reducing the depth of drainage installation and controlled drainage, studying the dynamics of the mixing zone, understanding the specifications of this region, and its effect on the flow rate of drainage water and salinity is important. In this study, seven groups of piezometers, each consisting of 8 piezometers placed at different soil depths (0.8 to 5m) and at different distances from the drainage water collector were studied in two research farms, namely, field R911 Dabal Khazaei agroindustry (with an average drainage depth of 2 m and distances of 65 m) and field R87 in Salman Farsi agroindustry (with an average depth of 1.4 meters and 42 meters distances).Water level in piezometers, water salinity in different soil layers, and drainage water flow rate and salinity were monitored daily in three periods of heavy irrigation of sugarcane (March to October of 2013, 2014 and 2017). Results indicated that by starting a heavy irrigation, hydraulic head increased and hydraulic head variance between bottom layer (4 and 5 m) relative to the surface layers, established vertical flow and saline inflow upwards. Reducing the installation depth of drains up to 60 cm from in R911 compared to farm R87 and moving away from the collector up to 400 m in each farm, reduced the installation depth of drains up to 40 cm, and increased the hydraulic load by an average of 812 cm. The thickness of the mixing area was up to one meter and the reduction of the average salinity line in the mixing area was 8%. It was found that in addition to irrigation water salinity, drainage water salinity was affected by groundwater salinity and the difference in drainage depth, position of the impermeable layer, and the presence of sand lenses. By decreasing drainage depth, the drainage water discharge decreased sharply, such that the averag drainage water from each lateral in farm R911 was 10 mm/day, and in farm R87 it was 3.3 mm/day. The results showed that with increasing the thickness of the salt and fresh water mixing zone due to the optimal reduction of drainage depth, the volume of water consumed in each irrigation cycle decreased due to plant use of this zone, which can be an effective factor in conserving soil and water resources.