موضوع مقاله: کنترل جدول آب | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # کنترل جدول آب | مقدمه: در مهندسی ژئوتکنیک، کنترل سطح آب زیرزمینی به معنای کنترل ارتفاع سطح آب زیرزمینی با استفاده از زهکشی است. | ## بخش 1: کنترل جدول آب | کاربردهای اصلی آن در زمین‌های کشاورزی (برای بهبود عملکرد محصول با استفاده از سیستم‌های زهکشی کشاورزی) و در شهرها برای مدیریت زیرساخت‌های گسترده زیرزمینی است که شامل پی ساختمان‌های بزرگ، سیستم‌های حمل و نقل زیرزمینی و تأسیسات گسترده (شبکه‌های آبرسانی، فاضلاب، زهکش‌های طوفان و شبکه‌های برق زیرزمینی) می‌شود. توضیحات و تعاریف زهکشی زیرسطحی زمین با هدف کنترل سطح ایستابی آب‌های زیرزمینی در زمین‌های غرقاب اولیه در عمقی قابل قبول برای هدفی که زمین برای آن استفاده می‌شود، انجام می‌شود. عملکرد محصول (Y) و عمق سطح ایستابی (X بر حسب دسی‌متر) هدف در زهکشی زمین‌های کشاورزی، هدف از کنترل سطح آب زیرزمینی، ایجاد عمقی از سطح آب زیرزمینی (شکل ۱) است که دیگر تداخل منفی با عملیات کشاورزی لازم و عملکرد محصول نداشته باشد (شکل ۲، ساخته شده با مدل SegReg، به صفحه: رگرسیون قطعه‌بندی شده مراجعه کنید). اثرات مثبت و منفی زهکشی زمین بهینه‌سازی بهینه‌سازی عمق سطح ایستابی با مزایا و هزینه‌های سیستم زهکشی مرتبط است (شکل ۳). هرچه عمق مجاز سطح ایستابی کمتر باشد، هزینه سیستم زهکشی که باید برای دستیابی به این عمق نصب شود، کمتر است. با این حال، کاهش عمق اولیه بسیار کم توسط زهکشی زمین ، عوارض جانبی را به دنبال دارد. مثالی از اثرات عمق زهکش بهینه‌سازی طراحی زهکشی و توسعه معیارهای زهکشی در مقاله تحقیقات زهکشی مورد بحث قرار گرفته است. شکل ۴ نمونه‌ای از تأثیر عمق زهکش بر شوری خاک و پارامترهای مختلف آبیاری/زهکشی را که توسط برنامه SaltMod شبیه‌سازی شده است، نشان می‌دهد. تاریخچه از نظر تاریخی، زهکشی زمین‌های کشاورزی با حفر جوی‌های روباز نسبتاً کم‌عمق آغاز شد که هم رواناب سطح زمین و هم جریان آب‌های زیرزمینی خروجی را دریافت می‌کردند. | ## بخش 2: کنترل جدول آب | در پایان قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، احساس می‌شد که جوی‌ها مانعی برای عملیات کشاورزی هستند و جوی‌ها با خطوط مدفون لوله‌های سفالی (کاشی) جایگزین شدند، هر کاشی حدود ۳۰ سانتی‌متر طول. از سال ۱۹۶۰، استفاده از لوله‌های پلاستیکی بلند، انعطاف‌پذیر و موجدار (پلی‌وینیل کلراید یا پلی‌اتیلن) که می‌توانستند به‌طور کارآمد و یکجا توسط ماشین‌های حفاری نصب شوند، آغاز شد. لوله‌ها می‌توانند از قبل با مواد پوششی مانند الیاف مصنوعی و ژئوتکستایل پیچیده شوند که از ورود ذرات خاک به داخل زهکش‌ها جلوگیری می‌کند؛ بنابراین، زهکشی زمین به یک صنعت قدرتمند تبدیل شد. در همان زمان، کشاورزی به سمت حداکثر بهره‌وری پیش می‌رفت، به طوری که نصب سیستم‌های زهکشی با سرعت تمام آغاز شد. زهکشی کنترل‌شده محیط زیست در نتیجه توسعه‌های گسترده، بسیاری از پروژه‌های زهکشی مدرن بیش از حد طراحی شدند، در حالی که عوارض جانبی منفی زیست‌محیطی نادیده گرفته شدند. در محافلی که دغدغه‌های زیست‌محیطی داشتند، حرفه زهکشی زمین شهرت بدی پیدا کرد، گاهی به حق و گاهی به ناحق، به‌ویژه زمانی که زهکشی زمین با فعالیت فراگیرتر احیای تالاب اشتباه گرفته می‌شد. علاوه بر این، سیستم‌های زهکشی کنترل‌شده یا مهارشده، همان‌طور که در شکل ۵ نشان داده شده و در صفحه «سیستم زهکشی (کشاورزی)» مورد بحث قرار گرفته است، معرفی شدند. هندسه سیستم زهکشی چاه طراحی سیستم‌های زهکشی زیرزمینی از نظر چیدمان، عمق و فاصله زهکش‌ها اغلب با استفاده از معادلات زهکشی زیرزمینی با پارامترهایی مانند عمق زهکشی، عمق سطح ایستابی، عمق خاک، هدایت هیدرولیکی خاک و دبی زهکش انجام می‌شود. چاه‌های زهکشی به‌طور گسترده در برنامه کنترل و احیای شوری (SCARP) در دره سند پاکستان مورد استفاده قرار گرفته‌اند. | ## بخش 3: کنترل جدول آب | اگرچه این تجربیات چندان موفق نبودند، اما امکان‌سنجی این تکنیک در مناطقی با سفره‌های آب زیرزمینی عمیق و نفوذپذیر را نباید نادیده گرفت. فاصله چاه‌ها در این مناطق می‌تواند آنقدر زیاد باشد (بیش از ۱۰۰۰ متر) که نصب سیستم‌های زهکشی عمودی در مقایسه با زهکشی زیرزمینی افقی (زهکشی توسط لوله‌ها، نهرها، ترانشه‌ها، با فاصله ۱۰۰ متر یا کمتر) می‌تواند نسبتاً ارزان باشد. برای برخی از محصولات مهم غذایی و فیبری، طبقه‌بندی انجام شد زیرا در اعماق کمتر، محصول دچار کاهش عملکرد می‌شود. برداشت و مکان تحمل وزن مخصوص (سانتی‌متر) طبقه‌بندی توضیح گندم، دلتای نیل، مصر ۴۵ بسیار بردبار در برابر سفره‌های آب کم‌عمق مقاومت می‌کند نیشکر، استرالیا ۶۰ تحمل پذیر سطح آب زیرزمینی باید عمیق‌تر از ۶۰ درجه باشد. برای پاسخ به سوالات متداول در مورد غرقاب شدن و زهکشی زمین، به [لینک] مراجعه کنید. گزارش‌ها و مطالعات موردی در مورد غرقاب‌سازی و زهکشی زمین را می‌توان در اینجا مشاهده کرد. نرم‌افزار مربوط به غرقاب‌سازی و زهکشی زمین را می‌توان به صورت رایگان از اینجا دانلود کرد. | ## جمع‌بندی | مدلی از زهکشی آب‌های زیرزمینی زیرسطحی برای کنترل سطح ایستابی و شوری خاک (SaltMod) را می‌توان به صورت رایگان از اینجا دانلود کرد.