Effect of Land Use Change on Hydraulic Parameters and Water Infiltration Indices in Soil

Bagheri, Peyman (2021) Effect of Land Use Change on Hydraulic Parameters and Water Infiltration Indices in Soil. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
24@.pdf

Download (1MB)

Abstract

Research Aim: Soil hydraulic parameters include hydraulic conductivity, macroscopic capillary length (λc), sorptivityS(h) and steady-state flux q(h), that can be affected by land use change. The macroscopic capillary length (λc) is a key parameter to use golf permemeter, double rings, and the tension infiltrometer. The value of this parameter indicates the predominance of gravitational potential over capillary potential. In this study, the field method of tension infiltrometer was used in both forest and agricultural in loamy-sand texture in Moghan Faculty of Agriculture to determine the effect of land use on the amount of hydraulic parameters. Research method: In order to perform the tension nfiltrometer method, the experiments carried out in 5, 10 and 15 (cm) matric suctions at 20 points in the form of a regular square network with 3*3 m distances in forest and farm land uses and infiltration data was modeled using White et al (1992), Ankeny et al (1991), Logsdon & Jaynes (1993) and Hussen & Warrick (1995) methods and was obtained Soil hydraulic parameters for each land uses. Findings: The mean macroscopic capillary length and the saturareted hydraulic conductivity (Ks) for forest and farm land uses in four methods, were obtained 8.72, 8.79 (cm) and 2.6, 5 (cm/hr), respectively. The results showed that contrary to the values of hydraulic conductivity, changing the methods of estimating macroscopic capillary length (λc) in field use did not have much effect on the average macroscopic capillary length (λc). Also, in terms of sorptivity S(h) and steady-state flux q(h) in the applied matric suction, the values obtained for farm use were significantly higher than forest use values and its decreasing trend was seen from 5 to 15 suction, especially in farm use. So that the steady-state flux q(h) in suction 5 (cm) and field use was approximately 2.15 times the steady-state flux q(h) in suction 5 (cm) and forest use. This ratio was calculated as 2 in suction 10 (cm), in suction 15 (cm) the steady-state flux q(h) in soil in forest use was more than farm use and equal to 1.6. Also, in field use the sorptivityS(h) was calculated more than forest use in 5 and 10 (cm) suction. Conclusion: Performing Compare Means test at the level of 1% showed a significant difference between the two land uses in all indicators except for the macroscopic capillary length. The trend of increasing the saturated hydraulic conductivity of soil was observed with decreasing macroscopic capillary length (λc) in both land uses.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: تاثیر تغییر کاربری اراضی بر خصوصیات هیدرولیکی و شاخصهای نفوذ آب درخاک
Persian Abstract: هدف: پارامترهای هیدرولیکی خاک شامل هدایت هیدرولیکی، منحنی مشخصه ،طول درشت مویینگی می باشد و شدت نفوذ و ضریب جذب که می تواند متاثر از تغییر کاربری اراضی باشد. طول درشت مویینگی، پارامتري كليدي به هنگام كاربرد روش‌هايي چون روش نفوذسنج گلف و نفوذسنج مكشي است و مقدار اين پارامتر نشان‌دهندة چيرگي پتانسيل ثقلي بر پتانسيل مويينگي است. در این پژوهش از روش صحرایی اندازه‌گیري نفوذسنج مکشی در دو کاربری جنگل و کشاورزی با بافت لوم- رس-شنی در دانشکده کشاورزی مغان استفاده شد. روش‌شناسی پژوهش: برای انجام آزمایش‌ها در روش نفوذ سنج مکشی آزمایش‌ها در مکش‌های 5 ، 10 و 15 (سانتی‌متر) به تعداد 20 نقطه به صورت شبکه منظم مربعی شکل با فواصل 3*3 متر در کاربری جنگل و مزرعه صورت گرفت و پارامترهای هیدرولیکی خاک با استفاده از چهار روش وایت و همکاران(1992)، لوگسدون و جنیز (1993)، هیوسن و واریک(1995) و آنکنی و همکاران(1991) برای هر کاربری به‌دست آمد. یافته‌ها: میانگین طول درشت مویینگی و هدایت هیدرولیکی اشباع به‌دست آمده توسط چهار روش، برای کاربری جنگل و مزرعه به‌ترتیب برابر 72/8، 79/8 (سانتی‌متر) و 6/2، 5 (سانتی‌متر بر ساعت) به‌دست آمد. نتایج نشان داد برخلاف مقادیر هدایت هیدرولیکی، تغییر روش‌های برآورد طول درشت مویینگی در کاربری مزرعه، تاثیر چندانی بر میانگین طول درشت مویینگی نداشت. همچنین از نظر ضریب جذب و شدت نفوذ شبهپایدار در مکش‌های اعمالی، مقادیر به‌دست آمده برای کاربری مزرعه از مقادیرکاربری جنگل به صورت معنی‌داری بیشتر بود و روند کاهشی آن از مکش 5 به 15 بخصوص در کاربری مزرعه دیده شد. به‌طوریکه میزان شدت نفوذ در مکش 5 (سانتی‌متر) و کاربری مزرعه تقریبا 15/2 برابر شدت نفوذ در مکش 5(سانتی‌متر) و کاربری جنگل به‌دست آمد. این نسبت در مکش 10 (سانتی متر) برابر 2 محاسبه گردید، در مکش 15 (سانتی‌متر) میزان شدت نفوذ آب در خاک در کاربری جنگل بیش از کاربری مزرعه و برابر 6/1 محاسبه گردید. همچنین ضریب‌ جذب نیز در مکش‌های 5 و 10 (سانتی‌متر) در کاربری مزرعه، بیشتر از کاربری جنگل محاسبه گردید. نتیجه‌گیری: انجام آزمون مقایسه میانگین‌ها در سطح یک‌درصد وجود اختلاف معنیدار بین دو کاربری را در همه شاخص‌ها به غیر از طول درشت مویینگی نشان داد. همچنین روند افزایش هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با کاهش طول درشت مویینگی در هر دو کاربری مشاهده شد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Hosseini, YaserUNSPECIFIED
Ramezani Moghaddam, JavadUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Rasoulzadeh, AliUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Date Deposited: 28 Sep 2021 05:46
Last Modified: 28 Sep 2021 05:46
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/13422

Actions (login required)

View Item View Item