بررسي توان رسوب‌زايي و توليد رواناب در سازندهاي زمين شناسي شيركوه يزد با استفاده از شبيه‌ساز باران

Investigation of Sediment Production and Runoff Generation on Rock Formations of Shirkooh Slopes of Yazd by Using a Rainfall Simulator

يكي از منابع مهم توليد رواناب در مناطق خشك و نيمه خشك ارتفاعات كوهستاني هستند كه به طور معمول از سازندهاي قبل از كواترنري تشكيل شده اند. از آنجا كه ساخت و بافت سنگ شناسي سازندها متفاوت است، سازند هاي مختلف مي توانند اهميت متفاوتي از نظر توليد رواناب و رسوب داشته باشند. پژوهش حاضر در دامنه هاي شيركوه يزد با هدف بررسي توان رسوب زايي و آستانه توليد رواناب روي سه سازند گرانيت شيركوه، شيل، ماسه سنگ و كنگلومراي سنگستان و آهك تفت انجام شد. با توجه به سوابق بارندگي منطقه و توان شبيه ساز باران، شدت بارش 60 ميلي متر بر ساعت با تداوم 40 دقيقه، به عنوان مبناي مطالعه انتخاب شد. عمليات ميداني شبيه سازي بارش در شرايط خشك بر روي كرت هايي به مساحت يك متر مربع بر روي دامنه هاي سنگي با شيب 20 تا 22 درصد و حداكثر ضخامت خاك 30 سانتي متر انجام شد. نتايج نشان داد حداقل بارش لازم براي ايجاد رواناب در سه سازند گرانيت، سنگستان و آهك به ترتيب برابر با 10.7، 10 و 16.7 ميلي متر است. بيشترين مقدار رسوب توليدي به ترتيب متعلق به سازندهاي سنگستان، گرانيت شيركوه و در نهايت آهك تفت اندازه گيري شد. آزمون هاي آماري مرتبط با توليد رواناب و رسوب بر روي هر سه سازند، اختلاف معنادار در سطح پنج درصد را تاييد كرد. از نظر زمان لازم تا شروع رواناب نيز، كمترين زمان به ترتيب متعلق به سازندهاي سنگستان، گرانيت شيركوه و آهك تفت بوده است. با توجه به نتايج به دست آمده از نظر پتانسيل توليد رواناب و رسوب، مي توان سازندهاي سنگستان، گرانيت شيركوه و در نهايت آهك تفت را به ترتيب از زياد به كم اولويت بندي كرد.

One of the main sources of runoff in arid and semi-arid mountainous highlands is typically composed of before Quaternary formations. Since the structure and lithology of formations are different, varying formations can have different significance in terms of runoff and sediment. The present study aimed to investigate the sediment production potential and the runoff generation threshold on three formations (Shirkooh Granite, Shale, Sandstone and Conglomerate of Sangestan and Taft Limestone) in Shirkooh mountain slopes. The 60 mm/h rainfall intensity with the 40 minute continuity, according to region rainfall records, and the ability of the rainfall simulator were selected as the basis for the study. Field experiments were conducted in dry conditions based on one square meter plot on rocky slopes with a gradient of 20 to 22 percent and a maximum thickness of 30 cm of soil. The results showed that in 60 mm/h rainfall intensity, the minimum rainfall to produce runoff on Sangestan, Shirkooh and, Taft, was 10, 10.7 and 16.7 mm, respectively. The maximum amount of the sediment was measured on Sangestan, Taft and Shirkooh, respectively. Statistical tests related to runoff and sediment production on all three formations confirmed a significant difference at the 5 % level. In terms of the time required to start runoff, the minimum time was for Sangestan, Shirkooh and Taft, respectively. According to the results, in terms of the potential for runoff generation and sediment production, Sangestan, Shirkooh and Taft can be ranked from high to low levels.