اثر رطوبت اولیه خاک بر نفوذپذیری خاک، تولید رواناب و عملکرد رسوب تحت باران شبیه سازی شده

رطوبت اولیه خاک یک نقشی اساسی در نفوذپذیری آب طی بارندگی دارد. از این رو این عامل با تاثیر بر رواناب بر هدررفت خاک اثر می گذارد. این تحقیق به منظور بررسی تغییرات نفوذ آب به خاک و تولید رواناب و رسوب در سطوح مختلف رطوبتی در خاک های با بافت مختلف تحت باران شبیه سازی شده انجام گرفت. این پژوهش در سه نوع بافت خاک (لومی، لوم شنی و لوم رس شنی) با چهار سطح رطوبتی اولیه هر کدام در سه تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی در دامنه ای شیب دار در دانشگاه زنجان در سال 1390 اجرا گردید. در هر خاک 12 کرت به ابعاد cm80 ×cm 60 در امتداد شیب ایجاد شد. ابتدا خاک داخل کرت ها به روش آبیاری ثقلی اشباع شد و در فواصل زمانی 1، 4، 7 و 10 روز پس از اشباع سازی، رطوبت جرمی خاک ها تعیین شد. هر کرت تحت پنج رخداد باران شبیه سازی شده با شدت 55 میلی متر بر ساعت و مدت 30 دقیقه با فاصله زمانی ده روزه قرار گرفت. رواناب و رسوب تولید شده در فواصل زمانی مختلف از آغاز بارندگی جمع آوری و تعیین گردید. سرعت نفوذ آب به خاک به روش بیلان آبی (بارندگی) و استوانه مضاعف (ستون آب) در هر خاک به دست آمد. مدل های مختلف نفوذ آب به خاک (کوستیاکوف، کوستیاکوف-لوییز، هورتون، حفاظت خاک آمریکا، گرین آمپت و فیلیپ) بر داده های نفوذ مشاهده شده در روش استوانه مضاعف برازش داده شدند. نتایج نشان داد که بافت خاک و نیز روز پس از اشباع سازی کرت ها هر دو اثری معنی دار بر مقدار رطوبت اولیه خاک داشتند (001/0p<). بین خاک ها تفاوتی معنی دار از نظر تولید رواناب و رسوب وجود داشت. رواناب برخلاف رسوب همبستگی معنی دار مثبتی با رطوبت اولیه خاک ها داشت (001/0p<، 56/0r=). ارزیابی مدل های نفوذ با استفاده از آماره هایی مانند ضریب تبیین (r2)، میانگین ریشه مربعات خطا (rmse) و شاخص آکاییک (aic) نشان داد که مدل هورتون بهترین تخمین را برای سرعت نفوذ در منطقه مطالعاتی داشته است.