Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi

GÜLSER, Coşkun; EKBERLİ, İmanverdi

Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi

İmanverdi Ekberli, (Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü)

Coşkun Gülser (Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü)

Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi

3 0

Yıl: 2018 Cilt: 6 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 134 - 142 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 22-04-2021

Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi

Öz:

Bu çalışmada geçirgen toprak katmanında Dupuit yaklaşımı ve Darcy yasasına bağlı olarak taban suyu seviyesindeki değişiminbelirlenmesi için Boussinesq denkleminin ilave edilmesi ve çözümü açıklanmıştır. Yavaş (0.44 cm sa-1), oldukça yavaş (1.05 cm sa-1)ve orta (3.12 cm sa-1) hidrolik iletkenlik değerlerine sahip topraklara aynı hacimde su uygulanması durumunda, farklı toprakkesitlerinden farklı sürelerde oluşacak drenaj koşulları için taban suyu seviyesindeki değişimler hesaplanmıştır. Genel olarak tabansuyu seviyesi, drenajın gerçekleştiği kesit mesafesinin daralması ile yükselmekte, kesit mesafesinin artması ile alçalmaktadır. Tabansuyu seviyesindeki değişim drenaj süresi arttıkça aynı geçirgenlik sınıfı için sabit bir değere yaklaşmaktadır. Toprak ortamına ilaveolunan su miktarına bağlı olarak taban suyu seviyesinin değişiminde, drenaj kesit mesafesinin, zamanın ve hidrolik iletkenliğintemel faktörler olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelime:

Investigation of groundwater level due to the solution of Boussinesq equation

Öz:

In this study, to determine the change in groundwater level in a permeable soil layer depend on the Dupuit approach and Darcy's law, the addition of the Boussinesq equation and its solution were explained. If the same volume of water is applied to the soils having slow (0.44 cm h-1), moderately slow (1.05 cm h-1) and moderate (3.12 cm h-1) hydraulic conductivity values, changes in the ground water levels were calculated under the different drainage conditions occurred from different cross sections of soils for different drainage times. The ground water level generally rises with the narrowing of the cross-sectional distance at which the drainage takes place and falls with the increase of the cross-sectional distance. The change in the ground water level approaches a constant value for the same permeability class as the drainage time increases. It was determined that the main factors in the change of the ground water level depending on the amount of water added to soil were the cross-section drainage distance, time and hydraulic conductivity.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

Averyanov SF, 1978. Control of salinity in irrigated lands. Kolos Press, Moccow (in Russian), 288 p.
Barna IF, Matyas L, 2015. Analytic self-similar solutions of the Oberbeck–Boussinesq equations. Chaos Solitons and Fractals 78: 249–255.
Barry DA, Barry SJ, Parlange, JY, 1996. Capillarity correction to periodic solutions of the shallow Flow Approximation, Mixing in Estuaries and Coastal Seas. American Geophysical Union, pp. 496–510.
Bear J, Zaslavsky D, Irmay S, 1968. Physical principles of water percolation and seepage. UNESCO, Paris, pp. 191-223.
Bierkens MFP, 1998. Modeling water table fluctuations by means of a stochastic differential equation. Water Resources Research 34 (10): 2485–2499.
Bierkens MFP, Knotters M, Geer FC, 1999. Calibration of transfer function-noise models to sparsely or irregularly observed time series. Water Resources Research 35(6): 1741–1750.
Boussinesq MJ, 1904. Recherches theoriques sur l’ecoulement des nappes d’eau infiltrées dans le sol et sur debit de sources. Journal de Mathématiques Pures et Appliquées 10: 5-78.
Coulibaly P, Anctil F, Aravena R, Bobee B, 2001. Artificial neural network modeling of water table depth fluctuations. Water Resources Research 37 (4): 885–896.
Coulibaly P, Baldwin CK, 2005. Nonstationary hydrological time series forecasting using nonlinear dynamic methods. Journal of Hydrology 307 (1): 164–174.
Cuthbert MO, 2010. An improved time series approach for estimating groundwater recharge from groundwater level fluctuations. Water Resources Research 46 (9): W09515.
Darcy H, 1856. Les fontaines publiques de la ville de Dijon. Dalmont, Paris, 647 p.
Dupuit J, 1863. É tudes théoriques et pratiques sur le mouvement des eaux dans les canaux découverts et a travers les terrains perméables. Dunod, Paris, 364 p.
Ekberli I, 2006. Determination of initial unconditional solution of heat conductivity equation for evaluation of temperature variance in finite soil layer. Journal of Applied Sciences 6 (7): 1520-1526.
Ekberli İ, Dengiz O, Gülser C, Özdemir N, 2016. Benzerlik teorisinin toprak sıcaklığına uygulanabilirliği. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi 4 (2), 63-68.
Ekberli İ, Gülser C, Mamedov A, 2015a. Toprakta bir boyutlu ısı iletkenlik denkleminin incelenmesinde benzerlik teorisinin uygulanması. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 10 (2): 69-79.
Ekberli İ, Gülser C, Özdemir N, 2014. Toprak deformasyonu ve geriliminin reoloji denklemine göre analitik incelenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 29 (1):79-85.
Ekberli İ , Gu lser C, O zdemir N, 2015b. Toprakta ısı iletkenliğine etki yapan ısısal parametrelerin teorik incelemesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 30 (3):300-306.
Ekberli İ, Gülser C, Özdemir N, 2017. Farklı toprak derinliklerindeki sıcaklığın tahmininde parabolik fonksiyonun kullanımı. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi 5 (1) 34- 38.
Ekberli İ, Sarılar Y, 2015. Toprak sıcaklığının profil boyunca sönme derinliğinin ve gecikme zamanının belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesinin Dergisi 52 (2): 219-225.
Faibishenko BA, 1986. Water-salt rejime of soils under irrigation. Agropromizdat, Moscow (in Russian), 304 p.
Gülser C, Ekberli İ, 2002. Toprak sıcaklığının profil boyunca değişimi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesinin Dergisi 17(3): 43-47.
Gülser C, Ekberli, İ, Mamedov, A, Özdemir, N, 2018. Faz değişimine bağlı olarak ısı iletkenliği denkleminin incelenmesi ve toprak neminin ısısal yayınıma etkisi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi 33 (3): 261-269
Isachenko VP, Osipova VA, Sukomel AS. 1981. Heat transfer (in Russian). Energoizdat Press, Moscow, 417 p.
Jeong J, Park E, 2017. A shallow water table fluctuation model in response to precipitation with consideration of unsaturated gravitational flow. Water Resources Research 53: 3505-3512.
Jeong J, Park E, Han WS, Kim K-Y, Suk H, Jo SB, 2018. A generalized groundwater fluctuation model based on precipitation for estimating water table levels of deep unconfined aquifers. Journal of Hydrology, 562: 749–757.
Kats DM, Shestakov VM, 1992. Melioration hydrogeology. Moscow State University Press, Mockow (in Russian), pp.71- 92.
Knotters M, Bierkens MFP, 2000. Physical basis of time series models for water table depths. Water Resources Research 36 (1): 181–188.
Kong J, Shen CJ, Xin P, Song Z, Li L, Barry DA, Jeng DS, Stagnitti F, Lockington, DA, Parlange JY, 2013. Capillary effect on water table fluctuations in unconfined aquifers. Water Resources Research 49 (5): 3064-3069.
Kong J, Xin P, Hua G-F, Luo ZY, Shen C-J, Chen, D, Li L, 2015. Effects of vadose zone on groundwater table fluctuations in unconfined aquifers. Journal of Hydrology 528: 397-407.
Kostyakov AN, 1960. Fundamentals of land reclamation. Selhozgis, Moccow (in Russian), 622 p.
Li L, Barry DA, Parlange JY, Pattiaratchi CB, 1997. Beach water table fluctuations due to wave run-up: capillarity effects. Water Resources Research 33 (5): 935-945.
Lockington DA, Parlange J.-Y, Parlange MB, Selker J, 2000. Similarity solution of the Boussinesq equation. Advances in Water Resources 23: 725-729.
Luikov AV, 1948. Heat conductivity of nonstationary processes (in Russian). State Energy Press (Gosudarstvennoye energetiçeskoye izdatelstvo), Moscow-Leningrad, 232 p.
Luikov AV, 1967. Theory of thermal conductivity (in Russian). Vysshaya Shkola Press, Moscow, 599 p.
Luikov AV, Mikhailov YuA, 1965. Theory of energy and mass transfer. Pergamon Press, Oxford, England, 392 p.
Luthin JN (Editor), 1964. Drainage of agricultural lands. Kolos Press, Mocsow (in Russian), 719 p.
Morel CRG, van Reeuwijk M, Graf T, 2015. Systematic investigation of non-Boussinesq effects in variable-density groundwater flow simulations. Journal of Contaminant Hydrology 183: 82–98.
Neto DC, Chang HK, van Genuchten MT, 2015. A mathematical view of water table fluctuations in a shallow aquifer in Brazil. Groundwater, 54 (1): 82–91.
Özdemir N, 1998. Toprak Fiziği. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ders Kitabı No:30, Samsun.
Park E, Parker JC, 2008. A simple model for water table fluctuations in response to precipitation. Journal of Hydrology 356 (3): 344–349.
Rai SN, Manglik A, Singh VS, 2006. Water table fluctuation owing to time-varying recharge pumping and leakage. Journal of Hydrology 324 (1–4): 350–358.
Rai, SN, Manglik A, 1999. Modelling of water table variation in response to time-varyingrecharge from multiple basins using the linearised Boussinesq equation. Journal of Hydrology 220: 141-148.
Su N, 2017. The fractional Boussinesq equation of groundwater flow and its applications. Journal of Hydrology 547, 403–412.
Szilagyi J, Parlange MB, 1998. Baseflow separation based on analytical solutions of the Boussinesq equation. Journal of Hydrology 204: 251-260.
Tang G, Alshawabkeh AN, 2006. A semi-analytical time integration for numerical solution of Boussinesq equation. Advances in Water Resources,29: 1953–1968.
Telyakovskiy AS, Braga GA, Kurita S, Mortensen J, 2010. On a power series solution to the Boussinesq equation. Advances in Water Resources 33: 1128–1129.
Telyakovskiy AS, Kurita S, Allen MB, 2016. Polynomial-based approximate solutions to the Boussinesq equation near a well. Advances in Water Resources 96: 68–73.
Turcotte DL, Schubert G, 1982. Geodynamics: Application of Continuum Physics to Geological Problems. Wiley & Sons, 450 p.
Yang F, Liang D, Xiao Y, 2018. Influence of Boussinesq coefficient on depth-averaged modelling of rapid flows. Journal of Hydrology 559: 909-919.
Yao Y, Tang Z, Jiang C, He W, Liu Z, 2018. Boussinesq modeling of solitary wave run-up reduction by emergent vegetation on a sloping beach. Journal of Hydro-Environment Research 19: 78–87.
Yoon H, Jun SC, Hyun Y, Bae GO, Lee KK, 2011. A comparative study of artificial neural networks and support vector machines for predicting groundwater levels in a coastal aquifer. Journal of Hydrology 396 (1): 128–138.
Zavala M, Fuentes C, Saucedo H, 2007. Non-linear radiation in the Boussinesq equation of the agricultural drainage. Journal of Hydrology 332: 374-380.
Zaydelman FR, 1987. Soil reclamation. Moscow State University Press, Moccow (in Russian), pp. 160-167.

APA	EKBERLİ İ, GÜLSER C (2018). Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi. , 134 - 142.
Chicago	EKBERLİ İmanverdi,GÜLSER Coşkun Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi. (2018): 134 - 142.
MLA	EKBERLİ İmanverdi,GÜLSER Coşkun Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi. , 2018, ss.134 - 142.
AMA	EKBERLİ İ,GÜLSER C Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi. . 2018; 134 - 142.
Vancouver	EKBERLİ İ,GÜLSER C Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi. . 2018; 134 - 142.
IEEE	EKBERLİ İ,GÜLSER C "Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi." , ss.134 - 142, 2018.
ISNAD	EKBERLİ, İmanverdi - GÜLSER, Coşkun. "Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi". (2018), 134-142.

APA	EKBERLİ İ, GÜLSER C (2018). Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 6(2), 134 - 142.
Chicago	EKBERLİ İmanverdi,GÜLSER Coşkun Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi 6, no.2 (2018): 134 - 142.
MLA	EKBERLİ İmanverdi,GÜLSER Coşkun Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, vol.6, no.2, 2018, ss.134 - 142.
AMA	EKBERLİ İ,GÜLSER C Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi. 2018; 6(2): 134 - 142.
Vancouver	EKBERLİ İ,GÜLSER C Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi. 2018; 6(2): 134 - 142.
IEEE	EKBERLİ İ,GÜLSER C "Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi." Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 6, ss.134 - 142, 2018.
ISNAD	EKBERLİ, İmanverdi - GÜLSER, Coşkun. "Boussinesq denkleminin çözümüne bağlı olarak taban suyu seviyesi yüksekliğinin incelenmesi". Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi 6/2 (2018), 134-142.