پيش بيني حساسيت به فرسايش نهشته‌هاي بادي با استفاده از مدل‌هاي توزيع اندازه ذرات در بخشي از ساحل غربي درياچه اروميه

Predicting wind erodibility of sand dunes by particle size distribution models in parts of western coast of Urmia Lake

در سال‌هاي اخير، بخش زيادي از عرصه آبي درياچه اروميه خشك و بستري از رسوبات ريزدانه‌ شور به وجود آمده كه بسيار مستعد فرسايش بادي هستند. اين پژوهش به منظور بررسي قابليت برخي مدل‌هاي رياضي در تشريح توزيع اندازه ذرات نهشته‌هاي بادي و پيش‌بيني حساسيت به فرسايش با استفاده از توزيع اندازه ذرات در تپه‌هاي ماسه‌اي بخشي از سواحل غربي درياچه اروميه صورت پذيرفت. در مجموع 48 نمونه از رئوس يك شبكه 500×500 متري و از عمق 5-0 سانتي‌متري جمع‌آوري گرديد. توزيع اندازه ذرات نمونه‌ها با استفاده از روش غربال خشك تعيين گرديد. شاخص‌هاي آماري اندازه ذرات شامل قطر ميانگين، جورشدگي، چولگي و كشيدگي محاسبه گرديد. نه مدل توزيع اندازه ذرات جهت تعيين مدل مناسب در تشريح توزيع اندازه رسوبات بادي مورد بررسي قرار گرفته و از اجزاء وزني مربوط به قطرهاي 840>، 420>، 420 تا 840، 100> و 100 تا 840 ميكرومتر جهت تعيين ميزان حساسيت به فرسايش بادي استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه ميانگين اندازه ذرات در نهشته‌هاي بادي بطور متوسط برابر با φ1/69)310 μm) بود كه در مقايسه با اغلب بيابان‌هاي جهان، شامل ماسه‌هاي نسبتا درشت‌تر، با جورشدگي ضعيف و بسيار لپتوكورتيك بود. با توجه به ضرايب كارايي، مدل فردلاند بهترين عملكرد را در تشريح توزيع اندازه ذرات رسوبات مورد مطالعه نشان داد. نمونه‌هاي مورد مطالعه به طور ميانگين داراي 97 درصد ذرات كوچكتر از 840 ميكرومتر بوده و بسيار مستعد فرسايش بادي مي‌باشند. حدود80 درصد ذرات قابليت انتقال توسط فرآيند جهش و حدود 17 درصد توسط فرآيند تعليق را دارند.

Huge parts of Urmia Lake have been dried up in recent years. As a result, vast areas of salty fine sand dunes, which are very susceptible to wind erosion, have been formed. This study was conducted to investigate the performance of Particle Size Distribution (PSD) models in description of sand dune PSDs and predicting wind erodibility by using PSD models in parts of western coast of Urmia Lake. Totally, 48 samples from a grid of 500m × 500m were collected. PSD of the samples was determined by dry sieving method. Statistical parameters of grain size including mean, sorting, skewness and kurtosis were calculated. Performance of nine PSD models in describing the grain size distribution was assessed by the coefficient of determination (R2), Root mean square error (RSME) and Akaike criterion (AIC) of the models. To determine wind erodibility of sand dunes, mass fractions of aggregates <840, <420, 420-840, <100 and 100-840 μm in diameter were determined. Results showed that average of mean grain size of sand dune samples was 310 μm (1.69), which in comparison with many other desert areas of world, are composed of relatively coarse sands, poorly sorted and very leptokurtic. According to the different efficiency, the Fredlund model showed the best performance in describing PSD of the samples. Averagely, around 97% of particles of the samples are less than 840 μm in diameter therefore the study area is very susceptible to wind erosion. About 80% of particles i accounted for particles susceptible to erosion by the processes of suspension and 17% particles are prone to erosion by processes of saltation.