نام پژوهشگر: الهام سیرجانی
الهام سیرجانی مجید محمودآبادی
فرسایش خاک فرآیندی پویاست که توزیع اندازه ذرات طی وقوع آن با زمان و مکان تغییرات زیادی دارد. شناخت دینامیکی توزیع اندازه ذرات رسوب، یکی از مبانی مدل سازی فرسایش خاک، انتقال عناصر غذایی، آلایندهها و ذرات ریز محسوب میشود. تحقیق حاضر با هدف بررسی فرآیندها و مکانیسمهای حمل ذرات ناشی از فرسایش ورقهای با تأکید بر تغییرات زمانی و مکانی و با استفاده از فلوم آزمایشگاهی اجرا شد. آزمایشها به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و از طریق ایجاد ترکیب های مختلف شیب (1/5 و 2 درصد) و دبی جریان (75، 100، 125، 150، 175 و 200 میلیلیتر در ثانیه) و خاک (با اسامی زراعی و ماسه ای) در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که شرایط هیدرولیکی جریان و همچنین توزیع اندازه ذرات خاک، نقش اساسی در انتقال انتخابی ذرات رسوب ایفا میکنند بهنحویکه در خاک زراعی، دو 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 میلی متر)، مکانیسم حمل بار بستر غالب بود. از سویی، با افزایش قدرت جریان ناشی از افزایش شیب و یا دبی جریان، شرایط بهتدریج از حالت انتخابی برای ذرات ریز خارج شد و هم ذرات ریز و هم ذرات درشت منتقل شدند. در خاک ماسهای، تنها یک پیک آن هم برای ذرات با دامنه اندازه 0/109 تا 0/175 میلیمتر مشاهده شد. به علاوه با افزایش قدرت جریان، فراوانی ذرات ریز (کلاس اندازه 0/109 میلیمتر و کلاسهای کوچکتر از آن)، در رسوب کاهش نشان داد. در مقابل با افزایش قدرت جریان، درصد ذرات در کلاس اندازه 0/218 میلی متر و کلاسهای بزرگ تر از آن افزایش یافت. با افزایش قدرت جریان در هر دو خاک، اهمیت نسبی انتقال ذرات به صورت بار معلق و بار بستر به ترتیب کاهش و افزایش پیدا کرد. یافتههای این تحقیق نشان داد که ارتباط منطقی بین توزیع اندازه ذرات رسوب و در نتیجه مکانیسم حمل ذرات با شرایط هیدرولیکی جریان نظیر شیب و دبی جریان (قدرت جریان) و همچنین توزیع اندازه ذرات خاک در معرض فرسایش وجود دارد.