تاثير نوع خاك و قدرت جريان بر اهميت نسبي فرايندهاي ناشي از روان‌آب در شرايط آزمايشگاهي

The Effect of Soil Type and Stream Power on the Relative Importance of Flow-Driven Soil Erosion Processes

درك فرايندهاي فرسايش و تهيه مدل‌هاي فرسايش خاك به فهم جداسازي و ته‌نشيني و انتقال ذرات در شيارها نياز دارد. به‌منظور بررسي اثر نوع خاك و قدرت جريان بر اهميت نسبي فرايندهاي ناشي از روان‌آب و مرز بين فرايندها از نظر كلاس اندازه ذرات انتقالي، اثر 6 قدرت جريان، در شيب 2 درصد، روي 5 نمونه خاك مختلف بررسي شد. نمونه‌ها در بستر فرسايشي با ابعاد 05/0×05/0×5/2 متر ريخته شد و به مدت 40 دقيقه، تحت دبي جريان معين، تغييرات زماني توزيع اندازه ذرات رسوب تعيين و بر مبناي آن فرايندهاي انتقال ذرات تحليل شد. نتايج اين مطالعه مؤيد وجود يك الگوي انتخابي وابسته به شرايط هيدروليكي و انتقال ذرات با اندازه‌هاي متفاوت به‌وسيله مكانيسم‌هاي مختلف، از جمله جهش‌ـ تعليق و چرخش، است. نتايج همچنين نشان داد كلاس اندازه‌اي با حداقل شدت انتقال، مرز بين جهش‌ـ تعليق و چرخش، در خاك‌هاي با توزيع اندازه ذرات مختلف، منحصر به همان خاك است و با افزايش قدرت جريان از 12/0 به 8/0 وات بر متر مربع تغيير نمي‌يابد.

An understanding of the soil erosion processes and a development of the accurate erosion prediction models require an understanding of the detachment, deposition along with sediment transport in rills. To evaluate the effect of soil type and flow stream power on the relative importance of flow driven processes of sediment transport, and on the boundary between the processes regarding particle size, experiments were performed under six stream powers of flow and within the slope of 2%, under laboratory conditions. A 0.05 × 0.05 × 2.5 m flume was made use of and time changes in sediment size distribution measured for a duration of 40 minutes to evaluate the sediment transport processes. The results supported: i) a hydraulically-dependent size selective pattern for particle transportation, and ii) transportation of different sizes of particles through different mechanisms including Suspension-saltation and Rolling. The results also revealed that the particle size with minimum transportation, which has been considered as boundary between the suspension-saltation and rolling processes is unique for each soil, and depends on its particle size distribution. This boundary does not change through an increase in flow stream power from 0.12 to 0.8 Wm-2.