دانلود گزارش کارآموزی زهکشی در شهرداری فلاورجان

مقدمه:

شهرستان فلاورجان

فَلاوَرجان شهری است در شهرستان فلاورجان استان اصفهان ایران.

شهرستان فلاورجان دارای دو بخش مرکزی و گرکن شمالی است. شامل شهرهای فلاورجان، قهدریجان ، ‍‏کلیشاد و سودرجان، شهر ابریشم و ایمانشهر می‌باشد. همچنین روستاهای جوجیل، قهدریجان، زازران، ریاخان، شوری، شرودان نیز جزء این شهرستان می‌باشد.

شهرستان فلاورجان از شهرستان‌های استان اصفهان است. مرکز این شهرستان شهر فلاورجان است.

 شهرها:،فلاورجان، قهدریجان، کلیشاد و سودرجان، ایمانشهر و ابریشم.

درباره شهرستان 

شهرستان فلاورجان یکی از شهرستانهای تاریخی استان اصفهان می‌باشد که وسعت کل آن ۳۱۹ کیلومتر مربع است.از شمال به شهرستان خمینی شهر و از جنوب به شهردیزیچه و از غرب به شهرستان نجف آباد و از شرق به شهرستان اصفهان محدود می‌گردد.در حوالی فلاورجان فعلی قریه‌ای به نام برزان بوده که از طریق مادی کوپان مشروب می‌شده بعدها به واسطه پلی که بر روی رودخانه زده شده آن را پل ورگان و بعدها پل ورجان و نهایتا به فلاورجان تغییر نام یافته است.جمعیت آن بالغ بر۲۴۰ هزار نفر است وجود صنایع متعدد قرار گرفتن در حاشیه زاینده رود دیرینه تاریخی و محصولات کشاورزی مرغوب از جمله برنج و گندم و صیفی جات این شهرستان را از جایگاه ویژه‌ای برخوردار نموده است.این شهرستان دارای 8 شهر به نامهای زازران و فلاورجان و قهدریجان و کلیشاد و سودرجان و پیربکران و بهاران و ایمانشهر و شهر ابریشم و ۶۰ روستا می‌باشد که با توجه به آثار تاریخی موجود در این شهرها دارای قدمت فرهنگی دیرینه می‌باشد.ازگذشته خصوصااززمان مشروطه جمعیتی ازبختیاریهانیزدرفلاورجان ساکن شده اند. آثار تاریخی این شهرستان می‌توان پل قدیم فلاورجان و مسجد جامع و پل بابا محمود و برج کبوتر وشیرهای سنگی و مسجد بابا محمود و مسجد اشترجان و بقعه پیربکران و مقبره امامزاده گان سیدمحمد و زیدبن حسن را نام برد.

شهرستان‌ها

 اردستان • اصفهان • برخوار • تیران و کرون • چادگان • خمینی‌شهر • خوانسار • خور و بیابانک • سمیرم • شاهین‌شهر و میمه • شهرضا • دهاقان • فریدن • فریدون‌شهر • فلاورجان • کاشان • گلپایگان • لنجان • مبارکه • نایین • نجف‌آباد • نطنز

شهرها

 ابریشم • اردستان • اژیه • اصفهان • افوس • انارک • ایمان‌شهر • بادرود • باغ بهادران • برف‌انبار • بهاران‌شهر • بهارستان • بویین و میاندشت • پیربکران • تودشک • تیران • جندق • جوزدان • چادگان • چرمهین • چم گردان • حبیب‌آباد • حسن‌آباد • حنا • خالدآباد • خمینی‌شهر • خوانسار • خور • خوراسگان • خورزوق • داران • دامنه • درچه‌پیاز • دستگرد • دهاقان • دهق • دولت‌آباد • دیزیچه • رزوه • رضوان‌شهر • زاینده‌رود • زرین‌شهر • زواره • زیباشهر • سده لنجان • سگزی • سمیرم • شاپورآباد • شاهین‌شهر • شهرضا • طالخونچه • عسگران • علویجه • فریدون‌شهر • فلاورجان • فولادشهر • قهدریجان • کاشان • کرکوند • کلیشاد و سودرجان • کمشجه • کمه • کهریزسنگ • کوشک • کوهپایه • گز • گلپایگان • گل‌دشت • گل‌شهر • گوگد • مبارکه • محمدآباد • مشکات • منظریه • مهاباد • میمه • نایین • نجف‌آباد • نصرآباد • نطنز • نیک‌آباد • ورزنه • ورنامخواست • وزوان • ونک • هرند

 جای‌های دیدنی

 آتشگاه اصفهان • آبشار سمیرم • روستای ابیانه • ارگ گوگد • بازار اصفهان • پل آذر • پل خواجو • پل شهرستان • سی‌وسه‌پل • عالی‌قاپو • قالی‌شویان • کاخ هشت‌بهشت • کاروانسرای کوهاب • کلیسای وانک • کوه صفه • مدرسه چهارباغ • مسجد شاه • مسجد شیخ لطف‌الله • منار جنبان • میدان نقش جهان • نارنج‌قلعه

آب جاری یا آبی که از چشمه‌ها خارج می‌شود، نباید از روی یک ناحیه ناپایدار حرکت کند. وجود آب در سطح دامنه ، علاوه بر نقش فرسایشی ، به راحتی می‌تواند به داخل دامنه نفوذ کرده و به سرعت بر ناپایداری آن بیافزاید. دور نمودن آب از سطح دامنه و جلوگیری از نفوذ آن ، مخصوصا در مورد دامنه‌هایی که بطور بالقوه ناپایدارند، از مهمترین روشهای مهندسی دستیابی به پایداری است.

زهکشی فرآیند خارج کردن آب سطحی اضافی و مدیریت سفره آب زیرزمینی کم عمق از طریق نگه داشت و دفع آب و مدیریت کیفیت آب برای رسیدن به منافع دلخواه اقتصادی و اجتماعی است، در حالی که محیط زیست نیز حفظ شود.

زهکشی در گذشته‌های دور زهکشی کشاورزی، بنا به عقیده سازمان خواربار و کشاورزی جهانی، نه هزار سال پیش در بین‌النهرین آغاز شد. در آن هنگام لوله به کار برده نمی‌شده بلکه به احتمال زیاد از سنگ و سنگ‌ریزه و شاخ و برگ گیاهان بهره‌گیری می‌شد. اولین لوله‌های زهکشی حدود چهار هزار سال قدمت دارند. در اروپا، اولین زهکشی زیرزمینی حدود دو هزار سال پیش نصب شده‌است.

در کتابی که در حدود سه هزار سال پیش در چین نگاشته شده، نقشه‌هایی از سیستم زهکشی مشاهده می‌شود. هرودت، در حدود ۲۴۰۰ سال قبل، اشاره‌هایی به کاربرد زهکشی در درّه نیل دارد.

زهکشی چیست؟

زهکشی که در لغت به معنی خارج کردن آب اضافی از زمین می باشد یکی از کارهایی است که از دویست سال قبل مرسوم بوده است. البته خارج شدن آب از زمین بطور طبیعی نیز صورت می گیرد، لذا زهکشی فقط این فرآیند طبیعی را سرعت می بخشد.

هر چند برخی از زارعین احتمالا از زمان های بسیار قدیم به فوائد زهکشی آگاه بودند و کاوش های باستان شناسی نیز آثاری از این عملیات را نشان می دهد، اما این فن به عنوان یک کار معمول در عملیات کشاورزی مرسوم نبوده است. در واقع زهکشی تا نیمه دوم قرن هجدهم میلادی بسیار محدود و ناشناخته بود و تنها از آن زمان به بعد بود که همگام با توسعه ی کشاورزی توجه به عملیات زهکشی نیز جلب گردید. اکثر زمین های کشاورزی در دوره ی محدودی از سال ممکن است دارای آب اضافی باشند که اگر این دوره کوتاه بوده و یا در زمانی رخ دهد که گیاه در مرحله ی بحرانی نباشد زیان چندانی به زراعت وارد نخواهد شد. بخصوص اینکه زمین ها غالبا خود دارای زهکش طبیعی بوده و آب اضافی را به تدریج خارج می کننند. اما اگر دوره مانداب طولانی بوده و مصادف با مرحله ی بحرانی گیاه گردد، خارج ساختن آب اضافی به صورت مصنوعی که همان زهکشی باشد امری مفید و حتی ضروری می باشد.

نیاز به زهکشی یک مسئله ی پویا و دینامیک است زیرا با گسترش کشاورزی خواه ناخواه برخی اراضی نیاز به زهکشی پیدا خواهند کرد. آمار موجود نشان می دهد که در مقیاس جهانی حدود دو-سوم اراضی دیم دارای زهکش طبیعی بوده و احتیاج به پیاده کردن طرح های زهکشی در آنها نیست ولی یک-سوم این اراضی بهطور مفرط نیاز به زهکشی دارند؛ به عبارت دیگر ٤٠٠ میلیون هکتار از اراضی دیم جهان نیاز به زهکشی دارند در حالی که هم اینک فقط ١٥٠-١٠٠ میلیون هکتار آنها زهکشی می شوند. در اراضی آبی نسبت زمین هایی که نیاز به زهکشی دارند در مقایسه با اراضی دیم به مراتب بیشتر است. زیرا فقط ٥٠-٢٥ میلیون هکتار یعنی ١٠ تا ٢٠ درصد کل اراضی آبی زهکشی می شوند که این مقدار بسیار کمتر از حد نیاز است. امروزه زهکشی نقش بسیار گسترده ای پیدا کرده است، به طوری که هدف آن فقط خارج ساختن آب اضافی از زمین نیست بلکه مسائلی مانند احیا یا شیرین کردن اراضی، مدیریت آب، مسائل مربوط به حفاظت محیط زیست و یا کیفیت آب نیز از جمله وظایفی است که در اجرای طرح های زهکشی مدنظر قرار می گیرند. علاوه بر این امروزه زهکشی فقط برای این انجام نمی شود که محصول افزایش یابد بلکه پایین آوردن هزینه ی تولید، فراهم آوردن شرایط برای تولید محصولات متنوع، بهبود وضعیت اقتصادی، اجتماعی و بهداشتی زارعین و یا امثال آن نیز می تواند از اهداف زهکشی باشد. برخی از کاربرد های دیگر زهکشی به شرح زیر می باشد:

الف- کنترل و جلوگیری از ماندابی شدن

ب- کنترل و جلوگیری از شور شدن اراضی

ج- کنترل فرسایش

د- کنترل سیلاب

ه- حفظت محیط زیست

و- سلامت عمومی و بهداشت

ز- حفظت از ابنیه ها و تأسیسات عمومی

ح- توسعه ی روستایی و امنیت غذائی

زهکشی مدتی در جهان به فراموشی سپرده شد تا اینکه در ۱۵۴۴ در انگلستان دوباره زندگی جدیدی یافت. اولین تنبوشه ساز سفالی در ۱۸۴۰ در انگلستان به کار گرفته شد. در آمریکا زهکشی لوله‌ای در دو سده پیش آغاز شد.

زهکشی در گذشته‌های نزدیک [ویرایش]زهکشی زیرزمینی به شیوه امروزی اولین بار در سال ۱۸۱۰ میلادی در انگلستان به کار گرفته شد و بتدریج به سایر نقاط اروپا رفت. با اختراع تنبوشه ساز سفالی (۱۸۴۰)، روند توسعه زهکشی در اروپا تسریع شد.

زهکشی اراضی علی الاصول برای دو هدف اساسی ممکن است به کار گرفته شوند که عبارتند از:

1. احیاء آن دسته از اراضی ها که تا به حال غیر قابل  استفاده بوده اند و مهیا کردن آنها برای زراعت این نوع زهکسی اراضی به منظور توسعه افقی گویند.

2.بهبود وضعیت زهکشی در اراضی کشاورزی موجود که در واقع زهکشی به منظور توسعه عمودی می باشد.

نیاز به زهکشی یک مسأله پویا و دینامیکاست زیرا باگسترش خواه نا خواه برخی اراضی نیاز به زهکشی پیدا خواهند کرد آمار موجود نشان میدهد که در مقیاس جهانی حدود 3/2 دیم و دارای زهکشی طبیعی بوده و احتیاج به پیاده کردن طرح های زهکشی در آنها نیست ولی 3/1 اراضی مفرط نیاز به زهکشی دارند به عبارتدیگر 400 میلیون هکتار از اراضی دیم جهان نیاز به زهکشی دارند در حالیکه هم اینک فقط 150-100 میلیون هکتار آنها زهکشی می شوند. در زمین های آبی که نیاز به زهکشی دارند در مقایسه با اراضی دیم بمراتب بیشتر است زیرا فقط 50-25 میلیون هکتار یعنی 10تا 20 درصد کل اراضی آبی زهکشی می شوند که این مقدار بسیار کمتر از حد نیاز است. امروزه زهکشی نقش بسیار گسترده تری پیدا کرده است به طوریکه هدف آن فقط خارج ساختن آب اضافی از زمین نیست بلکه مسایلی مانند احیاء یا شیرین کردن اراضی ، مدیریت آب ،مسایل مربوط به محیط زیست و یا کیفیت آب نیز از جمله وظایفی است که در اجرای طرحهای زهکشی مد نظر قرار می گیرند .علاوه براین امروزه زهکشی فقط برای این انجام نمی شود که محصول افزایش یابد بلکه پایین آوردن هزینه تولید، فراهم آوردن شرایطی برای تولید محصولات متنوع ، بهبود وضعیت اقتصادی ،اجتماعی و بهداشتی زارعین و یا امثال آن نیز می تواند از اهداف زهکشی باشد که به ترتیب زیر است:

نوع اراضی

نیاز به زهکشی دارند

نیاز به زهکشی ندارند

جمع

از قبل زهکشی می شدند

هنوز زهکشی نمی شوند

آبی

50-25

150-100

100-5

270

دیم

150-100

300-250

800

250-1200

اهداف زهکشی:

بطور کلی اهداف زهکشی را می توان به شرح زیر خلاصه کرد:

1. کنترل و جلوگیری از ماندابی شدن،

2. کنترل و جلوگیری از شور شدن،

3. کنترل فرسایش،

4. کنترل سیل،

5. حفاظت محیط زیست،

6. سلامت و بهداشت عمومی،

7. حففاظت از انبیه ها و تاسیسات عمومی،

8. توسعه روستایی و امنیت غذایی.

اثرات مفید زهکشی:

1. تهویه خوب در منطقهتوسعه ریشه ها با مقدار رطوبت در این نسبت عکس دارد از طرف دیگر رطوبت خاک تابعی از عمق آب زیرزمینی است و چون اندازه گیری سطح ایستابی ساده می باشد غالباً این پارامتر بعنوان یک نمایه مناسب برای تشخیص نیاز زمین به زهکشی قرار می گیرد ،نمایه دیگری که برای تعیین وضعیت تهویه خاک استفاده می شود طول مدت استغراق در سطح زمین است . اطلاعات موجود نشان می دهد که عمق سطح ایستابی در خاک های سبک 100-50 سانتی متر و در خاک های سنگین 150-100 سانتی متر نسبت به سطح زمین پایین آورده شود قابلیت کار روی زمین افزایش می یابد.

2. جلوگیری از مختل شدن عملیات زراعی: پیدایش از حالت ماندابی در خاک قابلیت دسترسی به زمین و کار روی آن را با مشکل مواجه می سازد . در خاک های زهدار فرصت برای عملیات زراعی( آماده سازی زمین، کاشت، وجین، سم پاشی و حتی برداشت) بسیار محدود است و اگر زارع به دلایلی مجبور باشد که در همین شرایط نامساعد روی خاک کار کند نتیجه آن متراکم شدن زمین و سرانجام از بین رفتن ساختمان خاک به نوبه خود باعث کاهش نفوذپذیری شده و عدم نفوذ آب در خاک به صورت غیر مستقیم تعداد روزهای قابل کار روی زمین را کاهش می دهد که زهکشی از  این اثرات مخرب جلوگیری می کند.

برنامه ریزی  و طراحی سیستم های زهکشی:

منظور از برنامه ریزی زهکشی تهیه یک طرح مهندسی برای حل مشکل زهدار بودن اراضی است این طرح معمولاً مشتمل بر یک سری کارهای سازه ای و یا تسهیلات و روش هایی است که باید بکار گرفته شود در بعضی شرایط ممکن است بهترین راه حل فقط تغییر کاربری زمین یا تغییر عملیات کشاورزی و یا انتخاب زراعت ی باشد که نسبت به ماندابی بودن زمین حساسیت کمتری دارند اما بیشتر موارد یک طرح زهکشی مشتمل بر احداث نوعی شبکه زهکشی جدید است ،اینگونه عملیات که اصطلاحاً به آن طرح گفته می شود در محدوده کار مهندسی آبیاری یا عمران است.

1. برسی صحرایی: طرح و برنامه ریزی متمم های زهکشی نیاز به اطلاعات بسیار زیادی دارد که باید با برسی های صحرایی جمع آوری و تجزیه و تحلیل شوند این اطلاعات در دو زمینه میتواند بکار گرفته شود که عبارتند از :

الف) برای تشخیص مسئله و و پی بردن به ماهیت مشکل زهکشی در مزرعه،

ب) برای تهیه برنامه و طرح زهکشی.

2. مراحل تهیه طرح:

الف) در مرحله اول یا تشخیص پروژه به ندرت تجزیه و تحلیل صورت می گیرد ،در این مرحله فقط بر اساس اطلاعات موجود مشخص می گردد که آیا اصولاً مسائلی به عنوان زهکشی وجود دارد یا خیر و آیا صورت خواهد داشت که پروژه ای  به مرحله بعد برود یا نه،

ب) مرحله شناسایی،                ج) مرحله مکان یابی،                      د) مرحله طرح تفضیلی.

در بسیاری از کشورها پروژه های زهکشی معمولاً در سه فاز انجام می شوند می شوند که عبارتند از:

* فاز اول ( شناسایی و طرح متد یابی)                  * فاز دوم ( اجرا )

* فاز سوم ( تهیه نقشه های اجرایی )

3.  معیار های اساسی در طراحی : تهیه یک طرح زهکشی مستلزم آن است که عوامل زیر به صورت مطلوب با یکدیگر تلفیق و بکار  برده شود:

الف) متغییرهای سیستم : نوع زهکشی ،سازه ها ،فاصله زهکشی ،عمق زهکشی ها ،ظرفیت آنها ،مواد مورد استفاده ،روش اجرا وتطبیق روش آبیاری با نوع سیستم زهکشی.

ب) متغییرهای کشاورزی: نوع زراعت ،تناوب کشت ،الگوی زراعت ،عملیات زراعی و غیره.

ج) متغییرهای محیطی: استانداردهای کیفی آب ،معیارهای حفاظت محیط زیست و اکوسیستمهائی که با اجرای طرح تحت تاثیر قرار می گیرند.

ج) متغییرهای محیطی: استانداردهای کیفی آب ،معیارهای حفاظت محیط زیست و اکوسیستمهائی که با اجرای طرح تحت تاثیر قرار می گیرند.

د) متغییرهای مدیریتی: راهبری و نگهداری سیستم ،مسائل اداری و مالی تا تشکل های آبیاری و زهکشی و غیره.

4. باران طرح

5. طراحی سیستم های زهکشی مزرعه

6. تعیین معیارهای طراحی.

زهکشی در اوایل دهه ۱۹۶۰، با پیدایش لوله پلاستیکی با دیواره صاف و نازک، سپس با ابداع لوله‌های کنگره‌دار شتاب قابل ملاحظه‌ای یافت. در حوالی سال ۱۹۷۰ استفاده از ماشین‌های زهکشی آغاز شد و شتاب بیشتری به توسعه زهکشی زیرزمینی داد. کاربرد فرستنده و گیرنده‌های لیزری، دقت در کنترل نصب زهکش‌ها را افزایش داد.

زهکشی در ایران احداث اولین شبکه‌های نوین آبیاری و زهکشی در دهه ۱۳۱۰ در جنوب کشور صورت گرفت و اولین زهکش روباز با استفاده از ماشین در حوالی سال ۱۳۳۵ در شاوور خوزستان ساخته شد. در سال‌های ۱۳۴۱ و ۱۳۴۲ اولین شبکه زهکشی زیرزمینی با استفاده از لوله‌های سفالی در دانشکده کشاورزی دانشگاه جندی شاپور (شهید چمران) واقع در ملّاثانی (رامین) اهواز در وسعتی حدود ۵۰۰ هکتار با نیروی کارگری به اجرا در آمد. در همین سال‌ها بود که اولین ماشین زهکشی وارد کشور شد. اولین طرح بزرگ زهکشی به وسعت ۱۱۰۰۰ هکتار در هفت تپه به اجرا درآمد. سپس زهکشی اراضی شرکت کشت و صنعت کارون و همزمان با آن زهکشی اراضی آبخور سد وشمگیر در گرگان آغاز شد. دشت‌های مغان، دالکی در بوشهر، زابل، میان‌آب، بهبهان، طرح‌های هفت‌گانه توسعه نیشکر در خوزستان از جمله طرح‌های بزرگ دیگری هستند که اجرای آنها به اتمام رسیده است.

انواع روکشهای زهکشی آبهای سطحی

شبکه زهکشی بسطی

برای آنکه آب به داخل دامنه نفوذ نکند باید ترتیبی داد تا هرچه زودتر سطح دامنه را ترک گوید. احداث آبروهای مناسب در سطح دامنه ، یا در روی پلکانها ، یکی از مهمترین تمهیدات در این مورد است. این آبروها باید ضمن دارا بودن گنجایش و شیب کافی ، بسترشان نیز غیر قابل نفوذ باشد. برای جلوگیری از تخریب و پر شدن این جویها در طول زمان ، می‌توان آنها را با قطعات سنگ پر نمود. این روش در مورد دامنه‌های خاکی یا دامنه‌های متشکل از سنگهای تجزیه شده ، مفید واقع می‌شود و می‌تواند علاوه بر پیشگیری ، در مراحل اولیه حرکت دامنه نیز نقش ترمیمی داشته باشد. نقش مهم دیگر شبکه زهکشی سطحی جلوگیری از فرسایش سطح دامنه توسط آبهای جاری است.

مسدود کردن شکافها

ترکها و شکافهای سطحی محلهای مناسبی را برای نفوذ آب به داخل دامنه فراهم می‌کند. وجود این شکافها ، مخصوصا در مراحل آغازین توسعه یک ناپایداری جدید ، مشکل آفرینتر می‌شود. پر کردن این شکافها توسط مواد غیر قابل نفوذی مثل رس ، بتن یا مواد نفتی می‌تواند تا حدود زیادی از انباشته شدن آب و نفوذ آن به داخل دامنه جلوگیری کند. این روش هم در مورد دامنه‌های خاکی و هم سنگی قابل اجراست و می‌تواند هم در پیشگیری بکار رود و هم در مراحل اولیه ایجاد یک زمین لغره ، پیشرفت آن را کند یا متوقف نماید.

غیر قابل نفوذ کردن بخش دامنه

یکی از رایجترین روشهای غیر قابل نفوذ کردن سطح زمین ، پاشیدن مواد نفتی (مالج) به سطح دامنه است. مالج به انواعی از مواد نفتی سنگین مایع اطلاق می‌شود که معمولا جزء محصولات زاید پالایشگاه یا کارخانه‌های پتروشیمی است. این روش ضمن جلوگیری از نفوذ آب به داخل دامنه ، با چسباندن ذرات خاک به یکدیگر ، سطح دامنه را در برابر آثار فرسایشی باد و تا حدی آب جاری محفوظ نگاه می‌دارد.

انواع روشهای زهکشی آبهای داخل دامنه

با وجود کوششی که برای جلوگیری از نفوذ آب به داخل دامنه صورت می‌گیرد باز هم ممکن است قسمتی از آبها از سطح دامنه نفوذ از محلی دورتر توسط آب زیرزمینی به داخل دامنه حمل شود. این آبها قبل از هر چیز با افزودن به وزن نیروهای رانشی را زیاد می‌کنند.

زهکشی ثقلی افقی

باشد. از اینرو می‌توان از این روش هم برای پیشگیری از حرکت و هم جلوگیری از تحرک یک زمین لغزه در حال تشکیل استفاده کرد. به این منظور در بخشهای پایینی دامنه افقی ، با شیب ناچیزی به سمت خارج برای ایجاد جریان ثقلی آب ، حفر می‌شود.

گالریهای زهکش

حفر نقب یا گالریهای زهکش در دامنه‌های سنگی و خاکی ، مخصوصا در جاهایی که زهکشی عمیق بخشهای داخلی دامنه مورد نظر است، مفید واقع می‌شود. چنین گالریهایی می‌توانند هم نقش پیش گیرنده داشته و هم در مراحل اولیه حرکت دامنه جهت جلوگیری از حرکات بیشتر آن بکار روند. کارایی گالریهای زهکش را می‌توان با حفر گمانه‌های شعاعی از داخل گالری افزایش داد.

زهکش ثقلی قایم

این نوع زهکشی بیش از همه برای تخلیه آب سفره‌های معلق که بر روی یک بخش غیر قابل نفوذ تشکیل شده و در زیر آن لایه‌های نفوذپذیر و بازکشی آزاد وجود دارد، بکار برده می‌شود.

پمپاژ

حفر چاههای عمیق و پمپاژ آنها می‌تواند بطور موقت در بهبود وضعیت دامنه ناپایدار موثر باشد. این روش عمدتا در مورد دامنه‌های سنگی بکار می‌رود.

زهکشهای فشار شکن

حفر چاه ، چاهک یا خندق (تراشه) در پای دامنه ، برای جلوگیری از افزایش بیش از حد فشار آب و بالا راندگیهای ناشی از آن در بخشهای مجاور پای دامنه ، اغلب مفید واقع می‌شود. این روش منحصرا در مورد دامنه‌های خاکی و معمولا در مجاورت دامنه پایاب سدهای خاکی ایجاد می‌شود.

خندق در بالای خاکریز

این روش ، در مورد دامنه‌های خاکی حفاری شده و یا خاکریزها ، مخصوصا خاکریزهایی که در دامنه ایجاد می‌شود، به کارگرفته می‌شود و علاوه بر پیشگیری از تفرش می‌تواند در مراحل اولیه ناپایداری نقش ترمیمی نیز داشته باشد.

زهکش ورقه‌ای

این روش ، همانگونه که از نام آن پیداست، به صورت یک لایه زهکش عمل می‌کند. در خاکریزها ، مخصوصا خاکریزهایی که در دامنه ایجاد می‌شود، وجود لایه‌ای از مواد نفوذپذیر در زیر خاکریز ، ضمن زهکشی آبهای محلی دامنه و داخل خاکریز ، از افزایش بیش از حد فشار آب در خاکریز ، جلوگیری به عمل می‌آورد.

الکترواسمز

این روش عمدتا در دامنه‌های خاکی که از لای درست شده باشند بکار گرفته می‌شود و ضمن تسهیل تخلیه آب بر مقاومت خاک می‌افزاید. به این منظور الکترودهایی را در عمقی که مایلیم آب آن تخلیه شود، قرار می‌دهیم و جریان مستقیم به آنها وصل می‌کنیم. جریان باعث می‌گردد که آب بین ذره‌ای از قطب مثبت به سمت قطب منفی حرکت کرده و در آنجا توسط پمپاژ به خارج هدایت شود.

مواد شیمیایی

مواد شمیایی عمدتا در مورد دامنه‌های خاکی رسی بکار گرفته شده و وظیفه اصلی آنها بالا بردن مقاومت رسوبهاست. این روش می‌تواند به عنوان پیشگیری ، یا در مراحل اولیه ناپایداری ، به منظور تصحیح و ترمیم بکار رود.

مکانیک خاک

در علوم مهندسی ، خاک مخلوط غیر یکپارچه‌ای از دانه‌های کانیها و مواد آلی فاسد شده می‌باشد که فضای خالی بین آنها توسط آب و هوا (گازها) اشغال شده است. خاک به عنوان مصالح ساختمانی در طرح‌های مهمی در مهندسی عمران بکار گرفته می‌شود و همچنین شالوده اکثر سازه‌ها بر روی آن متکی است.

بنابراین مهندسان عمران باید بخوبی خواص خاک از قبیل مبدا پیدایش ، دانه بندی ، قابلیت زهکشی آب ، نشست ، مقاومت برشی ، ظرفیت باربری و غیره را مطالعه نمایند. مکانیک خاک شاخه‌ای از علوم مهندسی است که به مطالعه مشخصات فیزیکی و رفتار توده خاکی تحت بارهای وارده می‌پردازد. مهندسی پی ، کاربرد اصول مکانیک خاک در مسائل عملی است.

زهکشی کنترل‌شده

زهکشی کنترل‌شده، تلفیق آبیاری و زهکشی است. با باز و بسته کردن خروجی زهکش، می‌توان سطح آب را در داخل خاک در حدی مطلوب حفظ کرد به طوری که گیاه بتواند به کمک نیروی موئینهٔ‌ای از آب استفاده کند و در عین حال، به گیاه آسیبی از نظر ماندابی شدن وارد نگردد. زهکشی کنترل‌شده می‌تواند نقش مهمی در حفظ آب، بالابردن راندمان آبیاری، حفظ مواد غذایی خاک و در نهایت، حفظ کیفیت آب پایین دست داشته باشد. رویکرد جدید زهکشی این است که زهشکی مصنوعی تنها در صورتی انجام شود که ضرورت آن کاملاً محسوس باشد.

برای زهکشی کنترل شده، وجود شرایط زیر الزامی است:

اراضی کشاورزی نسبتاً مسطح؛

استفاده از روش آبیاری سطحی؛

دارا بودن سامانه زهکشی مصنوعی (روباز یا بسته)؛

وجود چاهکهای بازرسی یا سایر سازه‌هایی که بتوان سطح آب را در زهکشها کنترل کرد؛

وجود علاقمندی در کشاورزان؛

یکپارچگی در اراضی وسیع؛ و

عدم کشت محصولات مختلف.

زهکشی زیستی

زهکشی زیستی عبارتست از زهکشی اراضی به کمک گیاهان مقاوم به شوری. در این روش، گیاهانی که به شدت به شوری مقاومند در مجاورت نوارهای زراعی کشت می‌شوند. این گیاهان به سبب تعرق، پتانسیل کمتری را در نیمرخ خاک منطقه ریشه خود و زیر آن بوجود می‌آورند و از این رو، زهاب زیرزمینی که پتانسیل بیشتری دارد به سمت نوار مذکور حرکت می‌کند و سطح آب در منطقه زراعی پایین می‌افتد.

در مطالعات زهکشی زیستی باید موضوعات زیر مورد بررسی قرار گیرند:

تعادل آب؛

تعادل نمک؛

سطح زمین‌هایی که باید به درخت‌کاری اختصاص یابد؛

آب مورد نیاز درخت‌کاری (فقط آب زهکشی یا آب آبیاری؟)؛

کیفیت آب زیرزمینی؛ و

دامنة تأثیر درخت‌کاری بر بهبود وضعیت کیفیت اراضی زراعی.

همانطور که گفته شد، درختان مقاوم به شوری در زهکشی زیستی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از میان این گیاهان می‌توان گونه‌های زیر را نام برد:

گز

آکاسیا

اکالیپتوس

سایر انواع اکالیپتوس

برخی عقیده دارند که در صورت عدم برداشت شاخ و برگ گیاهانی مثل گز از روی زمین، در اثر ریزش برگ، نمک‌ها دوباره به زمین برمی‌گردند.

شاخص هاي ارزيابي عملكرد شبكه هاي آبياري و زهكشي

امروزه با رشد روزافزون جمعيت و افزايش هر چه بيشتر تقاضا براي محصولات غذايي، توليد پايدار در اراضي كشاورزي مورد توجه ويژه قرار گرفته است . به منظور استفاده بهتر از منابع محدود آب شيرين و زمين و همچنين غلبه بر رقابتي كه در استفاده از اين منابع در سراسر دنيا مخصوصا ايران بوجود آمده، لزوم بهبود كشت آبي از اهميت خاصي برخوردار گرديده است. اين در حالي است كه هنوز پاسخ اين سوال مهم كه "كشاورزي فارياب در مقابل منابع محدود آب و خاك چگونه عمل ميكند؟" بطور قانع كنند ه اي پيدا نشده است. از آنجا كه پارامترهاي زيادي از جمله طراحي سازه ها، عوامل مديريتي، شرايط آب و هوايي ، مسائل اقتصادي-اجتماعي و ... در ميزان عملكرد كشاورزي موثر مي باشند، روش مقايسه عملكرد شبكه هاي مختلف آبياري با مشكل مواجه شده است . در حال حاضر تنها راندمان هاي آبياري براي ارزيابي شبكه ها بكار مي روند و تاثير ساير پارامترها به شكل اعداد و ارقام و شاخصهاي كمي نشان داده نميشود. در اين مقاله ۹ سري شاخص كه توسط سازمان بين المللي مديريت منابع آب (IWMI) معرفي شده اند مورد بررسي قرار مي گيرد. بطور كلي اين شاخص ها نتايج عملكرد حاصل از كشت آبي را (كه عموما توليد محصول ميباشد) به نهاده هاي اصلي (آب، خاك و هزينه) مرتبط مي سازند. به اين ترتيب مقايسه عملكرد سيستم هاي آبياري بين مناطق مختلف يك پروژه، يك كشور و حتي در سطح جهاني با سازه هاي متفاوت، انواع روشهاي مديريتي و در محيط زيستهاي گوناگون امكان پذير مي شود. همچنين تخميني از روند عملكرد يك پروژه خاص و اثر متقابل پارامترهاي داخلي و مديريتي كه در برآورده نمودن اهداف استراتژيكي بلند مدت دخيل هستند، نيز ميسر ميگردد. در اين راستا پارامتري با عنوان ارزش استاندارد ناخالص محصول (SGVP) تعريف شده است تا با استفاده از آن بتوان عملكرد سيستم هاي مختلف را بدون توجه به مكان و نوع گياه كشت شده مقايسه نمو د. در واقع ميزان توليد نهايي همه محصولات بر اساس يك محصول، معادل گرديده و اين پارامتر با ساير نهاده هاي توليد از جمله آب يا زمين مقايسه ميشود. به اين ترتيب امكان مقايسه بهره وري آب يا واحد زمين بين نقاط مختلف يك يا چند پروزه خاص در سطح كشور و جهان با يك سري شاخص همسان فراهم مي گردد. به كمك اين شاخصها مي توان به يكسري سؤ الات استراتژيك از جمله اينكه چه نوع سيستم آبياري به شكل بهينه تر از منابع آبي و اراضي استفاده مي كند و يا به چه ميزان و چگونه بايستي براي اراضي كشاورزي سرمايه گذاري كرد، پاسخ داد .از سوي ديگر تاثير هزينه ها و سرمايه گذاري در عملكرد شبكه ها قابل رديابي خواهد بود . همچنين بر مبناي نتايج حاصل از شاخصهاي ارزيابي، مديران شبكه هاي آبياري مي توانند مشكلات موجود و راه حلهاي محتمل را پيدا نموده، رويه عملكرد طولاني مدت شبكه را به آساني شناسايي كرده و با مقايسه عملكرد در نقاط مختلف از يك شبكه، نقاط مشكل دار سيستم را پيدا نمايند . راهنمائيهاي مهمي كه در جهت شناسايي عوامل تعيين كننده در عملكرد شبكه هاي آبياري از اين طريق در اختيار همگان قرار مي گيرد،به محققان كمك مي كند تا با استفاده از آنها عملكرد شبكه (خوب يا بد) و لزوم انجام مطالعات بيشتر را تعيين نمايند. در مرحله بعدي پس از معرفي، شاخص هاي فوق جهت مقاسيه عملكرد سيستم آبياري سطحي در طرح شبكه فرعي آبياري و زهكشي بند امير در ۵۰ كيلومتري شمال شرقي شيراز و با مساحت تقريبي ۱۵۰۰۰ هكتار استفاده شده است . ارزيابي هاي فوق در ۴ ناحيه عمراني شبكه انجام و نتايج حاصل از اين ارزيابي در سطح پروژه و جهان مورد تحليل و بررسي قرار گرفته و با شيوه معمول ارزيابي شبكه ها كه تنها از راندمانها استفاده ميشود نيز مقايسه گرديده است

تاریخچه

تاریخچه عملیات خاکی را می‌توان به دوره‌های دور تاریخ بشری نسبت داد و آن را با قدمت پیدایش شهرنشینی یکی دانست. حفر قناتها ، کانالهای آبرسانی ، ایجاد پلها و سدهای محکم و سایر بناهایی که آثار آنها در کشورهای دنیا از ده‌ها قرن قبل تا کنون به یادگار مانده است، همه از مواردی است که به نحوی با عملیات خاکی ارتباط دارد.

سیر تحولی و رشد

توجه به بررسی و مطالعه خاک با یک دیدگاه مهندسی و به منظور تحلیل ریاضی خواص آن ، از قرن 18 میلادی آغاز شد و در واقع اولین بار در عین حال مهمترین رابطه ساده در زمینه مکانیک خاک ، در سال 1773 توسط کولمب یک مهندس ارتشی فرانسه ارائه گردید. این رابطه ساده ، که یک رابطه اساسی در بررسی مقاومت یا عدم مقاومت خاک است عبارت است از:

کارهای بوسینسک در مورد تئوری اجسام الاستیک که در سال 1885 انتشار یافت به ارائه راه حل‌های دقیق در محاسبه تنش‌ها و تغییر شکل‌های درون محیط خاکی منجر گردید و توانست در تحلیل بخش مهمی از مبحث مکانیک خاک ، پاسخگو باشد. دانش مکانیک خاک به صورت مدرن ، در ابتدای قرن حاضر گسترش روز افزونی یافت و مانند سایر علوم مهندسی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت بطوری که در سال 1925 کارل ترزاگی ، استاد دانشگاه هاروارد ، نتیجه تحقیقات خود را به صورت مقاله‌ای ارائه داد و در سال 1943 کتاب «اصول نظری مکانیک خاک» را تدوین و منتشر کرد. کارل ترزاگی (1963-1883) را به حق بنیانگذار دانش مکانیک خاک نامیده‌اند. در اینجا شایسته است از سهم محققین روسی نیز یادآور گردد، چه پژوهشگرانی چون سیتوویچ در کشور روسیه به موازات دانشمندان غربی در توسعه دادن مبحث مکانیک خاک کارهای زیادی ارائه دادند. نامبرده نیز در سال 1934 کتاب اصول علم مکانیک خاک را منتشر نمود.

امروزه اهمیت دانش مکانیک خاک مانند علوم دیگر روز به روز رو به فزونی است و این بویژه به این علت است که تجربه‌های گذشته در این زمینه بدون گسترش تئوری‌های مطمئن‌تر و راه حل‌های اقتصادی‌تر تکافوی حل مسائل جدید را در عمل نمی‌نماید. به علاوه ، بسط مسائل مبحث مکانیک خاک همراه با توسعه روش‌ها و دیدگاههای جدید در زمینه مکانیک محیط دانه‌ای ، گسترش و افزایش دقت در تحلیل‌های ریاضی و مدل سازی‌ها را در هر دو زمینه الزامی نموده و نیز به نتیجه رسانده است.

فصل دوم

مباحث کلی مکانیک خاک

• •طرح تئوریهایی که نشان دهنده رفتار توده خاکی در برابر عوامل بیرونی ، مثل نیروهای مختلف ، باشد.

• •کاربرد معلومات تئوری و تجربی در موارد و مسائل اجرایی

خواص فیزیکی ، شیمیایی و کانی شناسی خاکها

• •خواص فیزیکی و شیمیایی خاک : شناخت خواص فیزیکی ، شیمیایی و کانی شناسی خاکها در بسیاری از بررسی‌ها و مطالعات و تصمیم گیری‌ها در عملیات خاکی نقش مهمی دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی خاکها را باید عمدتا در عوامل زیر جستجو کرده و مربوط به آنها دانست.

• •ترکیب کانی شناسی دانه‌ها : از آنجایی که خاکها از تجزیه و هوازدگی سنگهای پوسته زمین پدید آمده است‌، لذا کانی‌های تشکیل دهنده خاکها باید همان کانی‌های تشکیل دهنده سنگ مادر باشد.

• •طبیعت سطح ذرات خاک (سطح مخصوص) : سطح خارجی دانه‌های خاک ، یعنی فصل مشترک محیط جامد با محیط مجاور آن که ممکن است، آب یا هوا باشد. محل پدید آمدن بعضی پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی است که این پدیده‌ها برخواص دیگر خاک مثل؛ مقاومت و نفوذپذیری و ... تاثیر می‌گذارد.