بررسی مکانیسم‌های حمل ذرات رسوب در‎ ‎فرسایش ورقه‎ای با ‏استفاده از آزمایش فلوم

فرسایش خاک فرآیندی پویاست که توزیع اندازه ذرات رسوب حاصل از آن تغییرات زیادی دارد. شناخت دینامیکی توزیع اندازه ذرات رسوب، مبنای مدل­‌سازی فرسایش­پذیری خاک، انتقال عناصر غذایی، آلاینده‎ها و ذرات ریز در­ اثر فرسایش می‎باشد. تحقیق حاضر با هدف بررسی فرآیندها و مکانیزم‎های انتقال ذرات ناشی از فرسایش ورقه‎ای بر روی دو خاک (زراعی و ماسه­‌ای) با توزیع اندازه ذرات متفاوت و با استفاده از فلوم آزمایشگاهی اجرا شد. آزمایش­‌ها از طریق ایجاد ترکیب‌های مختلف شیب (1.5 و دو درصد) و دبی جریان (75، 100، 125، 150، 175 و 200 میلی­‌لیتر در ثانیه) انجام شد. نتایج نشان داد که شرایط هیدرولیکی جریان و هم­‌چنین خاک، نقش مهمی در انتقال انتخابی ذرات رسوب ایفا می‎کند،به‎نحوی‎ که ‌در خاک زراعی، دو نقطه پیک در توزیع اندازه ذرات رسوب مشاهده شد. در پیک اول (ذرات ریز با اندازه 0.042 میلی­‌متر)، مکانیسم غالب حمل ذرات، بار معلق-جهشی بود و در پیک دوم (ذرات درشت با قطر 1.5 میلی­‌متر)، مکانیزم حمل بار بستر غالب بود. از­ سویی، با افزایش قدرت جریان ناشی از افزایش شیب و یا شدت جریان، شرایط به‎تدریج از حالت انتخابی برای ذرات ریز خارج شد و ذرات ریز و ذرات درشت هر دو منتقل شدند. در خاک ماسه‎ای، تنها یک پیک برای ذرات با دامنه اندازه 0.109 تا 0.175 میلی­متر مشاهده شد. در­این خاک، مکانیزم حمل به‌­صورت جهشی، بیش‎ترین نقش را در انتقال ذرات رسوب داشت. به­علاوه،  در طبقه‎های اندازه کوچک­تر از 0.150 میلی­‌متربا افزایش شدت جریان، درصد ذرات ریز در رسوب کاهش نشان داد. در مقابل، با افزایش شدت جریان، درصد ذرات در طبقه‎های اندازه بزرگ‎تر از 0.218 میلی‌مترافزایش یافت. با افزایش قدرت جریان در هر دو خاک، اهمیت نسبی انتقال به­صورت بار معلق و بار بستر به‌­ترتیب کاهش و افزایش پیدا کرد.یافته­‌های این تحقیق نشان داد که توزیع اندازه ذرات رسوب و در نتیجه مکانیزم‏ حمل ذرات، به‌ شرایط هیدرولیکی جریان نظیر شیب و شدت جریان و در­نتیجه قدرت جریان بستگی دارد.