تعيين رابطه بهينه بين ظرفيت جدا سازي ذرات خاك و پارامترهاي هيدروليكي جريان دريك نمونه از خاك هاي سيلتي-لوم: مطالعه موردي ، لامرد-فارس

بررسی نرخ جداسازی ذرات خاك به عنوان یكی از مولفه های مهم در فرایند فرسا یش ضروریست به ویژه در مدل های فرسایش كه بر اساس رابطه بین نرخ جداسازی ذرات خاك و یكی از پارامترهای هیدرولیكی جریان طراحی شده اند. دراین تحقیق تاثیر پارامترهای دبی ، سرعت، توان و توان واحد جریان بر نرخ جداسازی ذرات خاك در اراضی مرتع طبیعی و دست نخورده با بافت سیلتی -لوم بررسی می شود . برای این منظور جریان سطحی با استفاده از یك دستگاه فلوم صحرائی از جنس آهن سیاه به طول 15 متر، عرض0/4 متر و ارتفاع 0/5 متر در مراتع اطراف شهرستان لامرد شبیه سازی گردید. چهار تیمار شامل اراضی متروك ه ( بدون پوشش گیاهی )، مرتع ضعیف( تراكم پوشش كمتر از 20 درصد )، مرتع متوسط(تراكم پوشش بین 20 تا 40 درصد) و مرتع خوب ( تراكم پوشش زیادتر از 40 درصد ) مورد آزمون قرار گرفتند . در هر تیمار 5 دبی جریان از كم به زیاد مورد استفاده قرار گرفت و نرخ جداسازی ذرات خاك به دقت اندازه گیری گردید . در این تحقیق پارامترهای هیدرولیكی جریان نظیر شدت جریان، عمق متوسط جریان و غلظت رسوب در انتهای فلوم به طور مستقیم اندازه گیری شد ه و سایر پارامترها (سرعت متوسط جریان ، تنش برشی جریان ، ظرفیت جداسازی ذرات خاك، توان و توان واحد جریان ) محا سبه شدند. سپس با استفاده از نرم افزار Excel و روش رگرسیون بهترین رابطه بین نرخ جداسازی ذرات خاك و پارامترهای هیدرولیكی جریان مشخص گردید . نتایج این تحقیق نشان می دهد، نرخ جداسازی ذرات خاك را می توان با استفاده از تابع توانی سرعت متوسط جریان پیش بینی كرد R2=0.75 همچنین پارامتر توان واحد جریان دارای ضریب همبستگی بهتری بانرخ جداسازی ذرات خاك R2=0.73 در مقایسه با سایر پارامترها نظیر توان جریان R2=0.34 دبی جریانR2=0.33 و تنس برشی جریان R2=0.08 دارد.

Investigation of soil detachment rate is necessary to establish a basic understanding of soil erosion processes and to develop process– based erosion models that have been designed on relations between detachment rates and hydraulic parameters. This study was conducted to evaluate the influence of flow discharge, flow velocity, shear stress, stream power and unit stream power on detachment rates of a natural, undisturbed, siltyloam soil. An open hydraulic flume with 15m. length, 0,4 m. width and 0,5 m. depth was used to simulate overland flow on the native rangeland around Lamerd city. Four treatments including abundant land (without vegetation cover), poor pasture (vegetation density less than 20%) moderate pasture (vegetation density between 20 and 40%) and good pasture (vegetation density higher than 40%) were examined. For each treatment five discharges from low to high were used and soil detachment was measured carefully. In this study hydraulic parameters such as discharge, depth flow and sediment concentration were measured directly and other parameters, mean velocity, shear stress, stream power and unit stream power were calculated. Finally by using Excel software and regression method, the optimum relationship between soil detachment rate and hydraulic parameters was determined. Results of this study indicated that detachment rate could be well predicted by a power function of mean flow velocity (R2=0,75). Flow detachment rate was better correlated to unit stream power (R2=0,73) than stream power (R2=0,34), flow discharge (R2=0,33) and shear stress (R2=0,08).