بخشی از مقاله
خلاصه
منحنی دررو - BTC - و ضرایب آن از ویژگیهای هیدرولیکی مهم خاک هستند که تحت تاثیر عوامل مختلف از جمله بافت خاک، نوع و مقدار رس ها در خاک، ویژگی های رس ها در خاک و ... قرار می گیرند. بنابراین هدف از انجام این تحقیق اندازه گیری منحنی دررو و تعیین ضریب پخشیدگی پراکندگی یون کلر در یک خاک آهکی با رس غالب اسمکتیت - تهیه شده از منطقه سپیدان فارس - بود. نتایج نشان داد میانگین سرعت حرکت آب در حفره های خاک 0/0093 سانتی متر بر ثانیه و ضریب پخشیدگی پراکندگی یون کلر در خاک مورد نظر 0/0296 سانتی متر مربع بر دقیقه می باشد. نتایج همچنین نشان داد در خاک مورد مطالعه میزان زمان دررو حدود 50 دقیقه می باشد. از اطلاعات تعیین شده در چنین آزمایش هایی می توان در مدیریت انتقال املاح و اصلاح خاک های شور و سدیمی، مدیریت کاربرد کودهای شیمیایی، مدیریت دفن زباله و پسماند استفاده نمود.
.1 مقدمه
حرکت آب در خاک از حرکت املاح در خاک جدا نیست. مکانیسم های مختلفی برای انتقال توام آب و املاح در خاک وجود دارد که ساده ترین آنها جریان توده ای می باشد که عمدتا در مورد املاح محلول مانند نیترات در خاک صادق است. اما در بسیاری از موارد که مقداری از املاح روی کلوئیدهای خاک جذب می شوند پخشیدگی مکانیسم عمده انتقال خواهد بود. فرآیند پخشیدگی معمولا در گازها یا مایعات و در اثر گرادیان غلظت انجام میشود. پخشیدگی نتیجه حرکت تصادفی و ارتعاش مولکولها می باشد که طی آن ملکول ها به دفعات به یکدیگر برخورد کرده و یا از مسیر خود منحرف می شوند. این نوع جابجایی ملکول ها را حرکت براونی نیز می نامند.
نتیجه نهائی حرکت براونی ایجاد تعادل در توزیع مکانی ماده قابل پخش در هر سیال ناهمگن می باشد - نقوی و همکاران، . - 1384 پخشیدگی مواد بر این فرض استوار است که اگر در داخل فاز مایع خاک اختلاف غلظت وجود داشته باشد، به طوری که غلظت یک ماده حل شده در یک نقطه بیشتر از نقطه دیگر باشد ، صرف نظر از اینکه اصولأ محلول خاک خود دارای حرکت می باشد یا خیر پخشیدگی انجام خواهد شد. حال چنانچه محلول خاک نیز خود در حرکت باشد مکانیسم دیگری وارد عمل شده که عمل اختلاط و یکنواخت سازی غلظت را تشدید می کند. این فرآیند که به نوبه خود پخشیدگی را تحت الشعاع قرار می دهد را پراکندگی هیدرو دینامیک مینامند. پخشیدگی مواد با استفاده از قانون اول فیک - روابط 1 و - 2 در شرایط همگام و قانون دوم فیک - رابطه - 3 در شرایط غیرهمگام بررسی می شود که در آن است.
هنگامی که مایعی که ترکیب یا غلظت متفاوتی با مایع موجود در ستون خاک دارد به خاک اضافه شود و جریان خروجی از انتهای ستون خاک اندازه گیری و تجزیه شود مشاهده می شود که با جایگزینی مایع ورودی با مایع موجود در خاک، ترکیب آب خروجی با زمان تغییر میکند . اگر مایع ورودی با مایع موجود در خاک قابل حل در یکدیگر نباشند به این فرایند جابجایی اختلاط ناپذیر گفته میشود. اما چنانچه دو مایع، مانند بسیاری از محلولهای متداول کاملاً با هم مخلوط شوند فرایند را جابجایی اختلاط پذیر مینامند. نمودار ترکیب محلول خارج شده در مقابل زمان یا در مقابل حجم منفذی تجمعی را منحنی رخنه یا منحنی دررو - Break through curve - مینامند.
نمونه ای از منحنی رخنه یک ماده در خاک
این منحنی و ضرایب آن که از ویژگیهای مهم هیدرولیکی خاک محسوب می شوند تحت تاثیر عوامل مختلف از جمله بافت خاک و نوع رس ها و ویژگی های آنها قرار میگیرند. بنابراین این تحقیق با هدف اندازهگیری منحنی دررو و تعیین ضریب پخشیدگی پراکندگی یون کلر در یک خاک آهکی با رس غالب اسمکتیت از منطقه سپیدان فارس انجام شد.
2. مواد و روش ها
معادله انتقال غیر همگام برای املاحی مانند کلر که روی کلوئیدهای خاک جذب نمیشوند .
