نموذج الترشيح (التربة)

نموذج الترشيح هو نموذج هيدرولوجي يتم من خلاله وصف عملية ترشيح المواد المذابة، وخاصة الملح، في التربة بواسطة مياه الري، وذلك اعتمادًا على النظام الهيدرولوجي وخصائص التربة .

قد يصف النموذج العملية (1) في الوقت و (2) كدالة لكمية المياه المستخدمة.

غالباً ما يتم إجراء عملية الغسل لاستصلاح التربة المالحة أو للحفاظ على محتوى ملحي مناسب في تربة الأراضي المروية ^{[ 1 ]} حيث أن جميع مياه الري تحتوي على أملاح.

تُوضَّح عملية غسل التربة المالحة المراد استصلاحها في منحنيات الغسل الموضحة في الشكل 1، والمستمدة من بيانات منطقة تشاكوبي التجريبية في بيرو . ^{[ 2 ]} يُبين الشكل ملوحة التربة بدلالة التوصيل الكهربائي (EC) لمحلول التربة مقارنةً بقيمته الأولية (ECi) كدالة لكمية الماء المتسرب عبر التربة. تغسل الطبقة السطحية من التربة بسرعة. تزداد ملوحة التربة العميقة أولًا نتيجةً للأملاح المغسولة من الطبقة السطحية، ثم تنخفض لاحقًا. ^{[ 3 ]}

بسبب التوزيع غير المنتظم للملح في التربة أو عدم انتظام بنية التربة (الشكل 2)، يمكن أن تختلف كفاءة الترشيح (EL _{) عن الواحد.}

يصعب استصلاح التربة ذات كفاءة الترشيح المنخفضة. ففي دلتا نهر تاجة بالبرتغال ، وُجد أن كفاءة ترشيح التربة الطينية الكثيفة منخفضة للغاية، حيث تتراوح بين 0.10 و0.15. ^{[ 4 ]} لم تكن هذه التربة مناسبة للزراعة المكثفة ، واستُخدمت لتربية الثيران في مراعي طبيعية خشنة .

من ناحية أخرى، تتميز التربة الطينية في دلتا النيل بمصر بكفاءة ترشيح أفضل بكثير تتراوح بين 0.7 و0.8. يوضح الشكل 3 منحنيات الترشيح لكفاءات ترشيح مختلفة، كما هو مفترض في نموذج الترشيح SaltMod ^{[ 5 ]} باستخدام بيانات من منطقة مشتول التجريبية. تتوافق القيم المرصودة لملوحة التربة بشكل أفضل مع كفاءة ترشيح تبلغ حوالي 0.75 ^{[ 6 ]} . يوضح الشكل عملية معايرة كفاءة الترشيح، وهو معيار يصعب قياسه مباشرة.

كما ثبت أن التربة الطينية في دلتا النهر بالقرب من تشيكلايو ، بيرو، تحتوي على نسبة منخفضة للغاية ^{[ 7 ].}

يُقدم الجدول التالي ^{[ 8 ] نظرة عامة على كفاءة الترشيح في أنواع التربة المختلفة.}

• (يُسمى أيضًا سميكتيت ، فيرتيسول ، مونتموريلونيت ، طين ثقيل، طين منتفخ، طين ضعيف البنية)

قد يشير شرط الترشيح إلى ما يلي :

• كمية المياه الإجمالية اللازمة لخفض ملوحة التربة من قيمة عالية مبدئيًا إلى قيمة مقبولة تتناسب مع تحمل المحاصيل المراد زراعتها للملوحة. يتبين من الشكل 1 أن 800  ملم من الماء (أو 8000 م³ ^/ هكتار) مطلوبة لخفض ملوحة التربة إلى 60% من قيمتها الأصلية في طبقة التربة على  عمق يتراوح بين 40 و60 سم. عندما يجب أن تكون الملوحة أقل من 60%، يلزم استقراء منحنى الترشيح، أو استخدام معادلة الترشيح (انظر أدناه)، أو نموذج ترشيح مثل SaltMod، للحصول على تقدير موثوق لكمية المياه الإضافية المطلوبة للترشيح.
• كمية مياه الترشيح السنوية (أي كمية مياه الري الإضافية فوق استهلاك المحصول) اللازمة للحفاظ على توازن ملحي مقبول في التربة بما يتناسب مع قدرة المحاصيل المزروعة على تحمل الملوحة. النسبة

F _L = Perc/Irr، حيث Perc = كمية مياه الترشيح المطلوبة، و Irr = إجمالي كمية مياه الري،

يُطلق عليه اسم جزء الترشيح ، ^{[ 1 ]} انظر أيضًا أدناه.

يمكن وصف الجزء الهابط من منحنيات الترشيح، كما هو موضح في الشكل 3، بمعادلة الترشيح: ^{[ 1 ]}

• Ct = Ci + (Co - Ci) exp (-E _L .T.Qp/Ws)

حيث C = تركيز الملح، Ct = C في التربة في الوقت T، Co = C في التربة في الوقت T=0، Ci = C لمياه الري، E _L = كفاءة الترشيح، Qp = متوسط ​​معدل الترشيح عبر التربة، و Ws = الماء المخزن في التربة عند التشبع الحقلي .

للحفاظ على توازن ملحي مقبول للتربة وفقًا لتحمل الملوحة للمحاصيل المراد زراعتها، يجب أن يكون جزء الترشيح على الأقل: ^{[ 9 ]}

• F _L = Ci/Cs

حيث Ci = تركيز الملح في مياه الري، و Cs هو تركيز الملح المقبول لرطوبة التربة عند السعة الحقلية وفقًا لتحمل الملوحة للمحاصيل المراد زراعتها.

• مقالات حول ملوحة التربة:
• تحميل نموذج الترشيح  :
• قم بتنزيل SaltMod من:
• توازن الملح والماء:
• تحمل المحاصيل للملوحة:
• برامج لنمذجة الملوحة: