بررسي ضريب تغييرات مكاني و زماني هدرروي خاك تحت جريان متمركز در ‏شيارهاي زراعت گندم ديم

Spatial and temporal coefficient of variations of soil loss under ‎concentrated flow in furrows of dryland wheat

در دهه‌هاي گذشته نقش فرسايش خاك مورد توجه بسياري از پژوهشگران بوده، به‌طوري­‌كه آگاهي از عامل‌هاي موثر در آن و تغييرات گسترده اين عوامل از نيازهاي اوليه مديريت سرزمين است. هدف از اين پژوهش، بررسي ضريب تغييرات زماني و مكاني متغيرهاي فرسايشي و عامل‌هاي هيدروليكي در شيارهاي حاصل از شخم در زراعت ديم گندم در دامنه‌هاي با شيب 20 درصد است. در اين رابطه، ابتدا شخم رايج منطقه از بالا به­‌سمت پايين شيب انجام و شيارهاي 10، 20 و 30 متري ايجاد شد. پس از اعمال دبي‌هاي 10، 15 و 20 ليتر بر دقيقه به‌­مدت 10 دقيقه، متغيرهاي هيدروليكي و غلظت‌هاي رسوب در سه فاصله زماني و مكاني مساوي اندازه‌گيري و نرخ جدايش و انتقال ذرات محاسبه شد. به­‌منظور بررسي ضريب تغييرات عامل‌هاي ياد شده نيز شاخص‌ خطاي نسبي محاسبه شد. نتايج نشان داد كه خطاي نسبي نرخ جدايش، انتقال و غلظت رسوب اختلاف معني‌داري در سطح يك درصد را با عامل‌هاي هيدروليكي دارند. اين اختلاف بين قدرت جريان خطاي نسبي نرخ جدايش و انتقال در سطح پنج درصد معني‌دار شد. بررسي زماني هدرروي خاك نيز نشان داد كه ضريب تغييرات در بازه زماني انتهايي و ابتدايي بيشتر از بازه مياني است، ولي بين اين بازه‌ها تفاوت معني‌دار مشاهده نشد. علت آن ­را مي­‌توان به­‌وجود رسوبات فراهم در مراحل اوليه و زيرخوردگي و ريزش ديواره‌ها در مراحل پاياني نسبت داد. بررسي مكاني مقدار ضريب تغييرات نرخ جدايش نشان داد كه اين عامل در مقطع ابتدايي شيارها از مقاطع بعدي در سطح يك درصد بوده و بيشتر است، در حالي­‌كه بين مقاطع دوم و سوم اختلاف معني‌داري وجود نداشت.

In the past decades, the study of soil erosion has gained considerable attention by many ‎researchers. This was thorough understanding of soil erosion processes and variable ‎factors affecting it which is essential for making land management decisions. The aim of ‎this study was to investigate the spatial-temporal coefficient of variation of soil erosion ‎and flow hydraulic parameters in top-down conventional ploughing rills with 20 percent ‎average slope. The artificial rills were produced with a length of 10, 20 and 30 meters. ‎Hydraulic parameters and sediment concentration were measured at three equal time and ‎distance intervals after applying 10, 15 and 20 Lmin-1 inflow rates for 10 minutes. ‎Consequently, sediment detachment and transport rates were calculated. In addition, ‎relative errors (RE) of these parameters were calculated in order to investigate the ‎coefficient of variations. The results showed that there was a significant difference ‎‎(P < 0.01) between sediment (soil detachment rate, transport rate and sediment ‎concentration) and hydraulic parameters. Stream power was significantly different with ‎sediment detachment and transport rates (P < 0.05). Temporal evaluation revealed that ‎coefficient of variations in the first and final time intervals of RE values of detachment ‎and transport rates were more than middle time slot. This is perhaps due to stochastically ‎movement of available sediment in the first step and undercutting and bank failure of rills ‎in final stage. Spatial variability showed that the RE in the primary section is significantly ‎‎(P < 0.01) greater than following sections, whereas there was no significant difference ‎between second and third sections.‎