کاربرد سرباره فولادسازی در تثبیت رسوبات فرسایش پذیر

فرسایش بادی از مهمترین عوامل تخریب و هدر رفت خاک در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود. فرسایش بادی و رسوبگذاری عبارت است از کنده شدن، انتقال و رسوب مجدد مواد خاکی به وسیله باد می باشد. برای افزایش پایداری سطح خاک و به منظور حفاظت خاک در مقابل فرسایش بادی ، علاوه بر پوشش گیاهی و بقایای آن می توان از پوشش های مصنوعی نیز استفاده نمود. از جمله پوشش های مصنوعی می توان از مواد زائد کارخانه های صنعتی که معمولا ارزان هستند استفاده نمود. سرباره فولادسازی یک فرآورده جنبی صنایع آهن و فولاد است که به مقدار زیاد در اصفهان تولید و حاوی مواد و ترکیبات با ارزشی می باشد. در این تحقیق، به بررسی امکان استفاده از سرباره فولادسازی ( فولادمبارکه) به عنوان مالچ جهت کنترل فرسایش بادی رسوبات منطقه هرند اصفهان پرداخته شد و به علاوه مناسب ترین ترکیب درصد سطح پوشش، دانه بندی و ضخامت مالچ سرباره و همین طور تأثیر آن بر به دام اندازی و تجمع ذرات فرسایش یافته بادی مورد مطالعه قرار گرفت. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق دشت هرند در شرق اصفهان می باشد که یکی از بحرانی ترین کانون های فرسایش بادی در استان اصفهان می باشد. در پژوهش حاضر تیمارهای آزمایش شامل ضخامت در دو سطح، 1 و 2 لایه، پوشش در چهار سطح 25، 50، 75 و 100درصد و دانه بندی در سه سطح قطر30-15، 45-30 و 60-45 میلی متر و سرعت باد در 7 گروه و اثرات متقابل آنها در نظر گرفته شد. به منظور ایجاد بادهایی با سرعت معین در زمان مشخص از دستگاه تونل باد قابل حمل استفاده گردید. نمونه های رسوبات از عمق 20-0 سانتی متری خاک های فرسایش پذیر منطقه هرند برداشت گردید،که ابتدا تحت تیمارهای مختلف سرعت باد قرار گرفته و سرعت آستانه فرسایش بادی محاسبه گردید. سپس در پایه زمانی 5 دقیقه، تحت تأثیر سرعت های بالاتر از سرعت آستانه قرار گرفته و میزان هدررفت خاک محاسبه شد. همچنین به منظور تاثیر مالچ سرباره در به دام انداختن ذرات فرسایش یافته، تیمارهای انتخابی تحت شرایط قبلی مورد آزمایش قرار گرفتند.آزمایش در 4 تکرار به روش فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد و داده ها با استفاده از آزمون دانکن و تجزیه واریانس anova و نرم افزار spss و excle مورد تجزیه تحلیل قرارگرفتند. نتایج این مطالعه نشان داد که مالچ سرباره، زبری را افزایش داده و بنابراین می تواند فرسایش بادی را کنترل کند . افزایش درصد مساحت، اندازه و دانه بندی مالچ سرباره میزان هدر رفت خاک را کاهش می دهد. البته اختلاف معنا داری بین تعداد لایه های مورد استفاده جهت مالچ یافت نگردید. قابل ذکر است که افزایش هم زمان درصد مساحت، اندازه و ضخامت مالچ سرباره نیز میزان هدر رفت رسوب را کاهش می دهد. با توجه به نتایج به دست آمده می توان استفاده از مالچ سرباره با تراکم 75%، دانه بندی 45-30 میلی متر و به صورت یک لایه را جهت کنترل خاک های فرسایش پذیر پیشنهاد نمود. نتایج به دست آمده از تأثیر سرباره در به دام انداختن ذرات فرسایش یافته بادی نشان داد که با افزایش سرعت باد به دام اندازی و تجمع رسوبات بادی توسط سرباره افزایش می یابد، سطح پوشش و اندازه سرباره اثر متفاوتی بر روی تجمع ذرات فرسایش یافته بادی دارند بطوری که تجمع رسوبات به صورت نمایی با پوشش مالچ سرباره افزایش می یابد ولی به صورت نمایی با قطره مالچ سرباره کاهش می یابد.