بررسی اثر تبخیر بر سطح ایستابی و ضریب زهکشی با استفاده از نرم‌افزار hydrus-2d (مطالعه موردی: زهکش حائل دشت قزوین)

برداشت بی‏رویه از منابع آب زیرزمینی شیرین، مشکلات زیادی ایجاد می‌کند که مهم‌ترین آن‌ها پیشروی آب زیرزمینی شور به سمت اراضی بالادست در دشت‏ها و افزایش غلظت نمک در شوره‏زار، در شرایط آب زیرزمینی کم‌عمق است. برای جلوگیری از این اتفاق، از زهکش حائل برای کنترل و کاهش گرادیان هیدرولیکی آب شور به سمت منابع آب زیرزمینی شیرین استفاده می‏شود. در مناطق خشک و نیمه‌خشک، علاوه بر زهکش حائل، تبخیر نیز سهم مهمی در ایجاد افت بار هیدرولیکی دارد. در این تحقیق از نرم‌افزار hydrus-2d برای بررسی اثر و سهم تبخیر بر عمق آب زیرزمینی و نرخ ضریب زهکشی در زهکش حائل منطقه آبیک قزوین استفاده شده است. این شوره‌زار در جنوب‌شرقی استان قزوین واقع شده و هدف از اجرای زهکش حائل در این منطقه، پایین انداختن سطح آب زیرزمینی شور و کنترل پیشروی شوری در منطقه می‌باشد تا اراضی بالادست زهکش با آبشویی خاک در اثر بارش و جریان آب زیرزمینی و درنتیجه خروج این زهاب به‌وسیله‌ زهکش به‌تدریج اصلاح شوند. مدل‌سازی برای منطقه شوره‌زار مرکزی به مدت 90 روز و برای سه بافت خاک رسی، لومی، شنی و چهار تیمار نرخ تبخیر شامل: نرخ تبخیر کم، متوسط و زیاد (0.2، 1 و 2.5 میلی‌متر بر روز) و بدون تبخیر، انجام گرفته است. نتایج نشان داد در خاک رسی، تبخیر سهم زیادی در ایجاد افت و کاهش ضریب زهکشی دارد. به طوری که با افزایش نرخ تبخیر از 0 به 0.2 میلی‌متر در روز میزان افت آب زیرزمینی 16.5 درصد افزایش‌یافته و ضریب زهکشی نیز 20.6 درصد کاهش می‌یابد. در خاک لومی این مقادیر به ترتیب 1.9 و 1.7 درصد بوده است. درنتیجه در خاک لومی تاثیر تبخیر کمتر بوده و از تبخیر با نرخ کم چشم‌پوشی می‌شود. نرخ کم و متوسط تبخیر در خاک شنی در ایجاد افت در سطح آب زیرزمینی و کاهش ضریب زهکشی بی‌تاثیرند؛ اما نرخ تبخیر زیاد با افزایش 6.9 درصد افت در سطح آب زیرزمینی و 15.7 درصد کاهش در ضریب زهکشی، موثر بوده و لازم است با اندازه‌گیری دقیق نرخ تبخیر، مقدار آن در شبیه‏سازی‏ها در نظر گرفته شود و قابل‌چشم‌پوشی نیست. نتایج تحقیق حاضر با کارهای محققانی که در زمینه های مرتبط کارکرده‌اند، همخوانی دارد و پیشنهاد می‌شود در مطالعات زهکشی به اثر تبخیر به‌خصوص در خاک‌های رسی توجه ویژه‌ای صورت گیرد.

effects of evaporation rate on groundwater level and drainage coefficient by means of hydrus-2d software (case study: interception drain of qazvin plain)

fresh groundwater overexploitation causes many problems the most important of which are saline water expansion to upstream lands and enhancing salt concentration in shallow groundwater conditions. interceptor drains can control salinity expansion and decrease saline water hydraulic gradient to fresh water resources. also, in arid and semi-arid regions evaporation plays an important role in decreasing hydraulic head. in this research hydrus-2d has been used in order to assess the effect of evaporation on groundwater depth and drainage coefficient in abyek interception drain. this salt marsh has located in the southeast of qazvin and the purpose of installing an interceptor drain in this area is to lower the saline groundwater level and control the salinity expansion till upstream lands gradually improve by soil leaching due to rainfall and groundwater flow and drainage outflow. simulation has been done in 90 days for three soil texture: clay, loam and sand and four evaporation rate including: low, medium, high (0.2, 1, 2.5 ) and without evaporation. results showed that in clay evaporation has a significant role in causing a decrease in water table level and drainage coefficient. as the evaporation rate increased from 0 to 0.2  groundwater level drop increased 16.5% and drainage coefficient decreased 20.6%. in loamy soil these values were 1.9% and 1.7% respectively. as a result, the effect of evaporation is less in loamy soil and low evaporation rate can be ignored. also, low and medium evaporation rates in sandy soils are ineffective in causing ground water level decrease and reducing drainage coefficient. while high evaporation rate with 6.9% increase in water level fall and 15.7% decrease in drainage coefficient is effective and should be measured accurately and consider in simulation. the results of this study are consistent with the work of researchers who have worked in related fields and it is suggested that special attention should be paid to effect of evaporation in drainage studies specially in clay soils.