بررسی تاثیر طول شیب بر فرسایش یک خاک سنگین با فلوم آزمایشگاهی

فرسایش آبی در یک خاک لخت تابعی از نیروهای فرساینده مشتمل بر قطرات باران و رواناب سطحی و خصوصیات پایداری خاکدانه است. عامل طول شیب بدلیل تاثیر بر سرعت رواناب یکی از عوامل موثر بر شدت فرسایش می باشد. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات زمانی و مکانی توزیع اندازه ذرات رسوب در طول دامنه های مختلف در یک خاک رسی است. این پژوهش در آزمایشگاه شبیه ساز باران و فرسایش پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری در فلومی به طول شش متر و عرض یک متر با شیب ثابت 20 درصد و شدت باران 9/55 میلی متر بر ساعت در چهار طول شیب مختلف انجام شد. آزمایش های مربوط به دو طول یک و شش متر فقط تحت بارش انجام شد. برای شبیه سازی طول های 12 و 18 متری، علاوه بر بارش، مقداری جریان نیز از سامانه رواناب در بالا وارد شد. نمونه گیری از رواناب حاوی رسوب در 8 دقیقه ابتدایی هر یک دقیقه یک بار، تا دقیقه 18 هر دو دقیقه یک بار و تا دقیقه 30 هر 3 دقیقه یک بار انجام شد و یک نمونه نیز در انتهای آزمایش تا زمان قطع شدن رواناب برداشت شد. نتایج نشان داد با گذشت زمان دبی جریان با کاهش نفوذپذیری افزایش یافت. غلظت و دبی رسوب با گذشت زمان روند کاهشی داشت. سرعت جریان با افزایش طول دامنه به طور نمایی افزایش یافت. هم چنین نتایج نشان داد در زمان های ابتدایی آزمایش (10 دقیقه اول) ذرات با اندازه 003/0 تا 03/0 میلی متر بیش ترین میزان را در رسوب خروجی دارند. با گذشت زمان، توزیع اندازه ذرات رسوب درشت تر شده و به خاک اصلی نزدیک می شود. هم چنین دانه بندی سطح خاک فرسایش یافته در انتهای آزمایش نشان داد که هر چه طول دامنه بیش تر می شود، دانه بندی ریزتر می شود. از طرفی، نتایج نشان داد که ذراتی با فراوانی بیشتردر رسوب خروجی، در سطح خاک به جا مانده، حداقل و برعکس، ذراتی با فراوانی کم در رسوب خروجی، در سطح خاک به جا مانده حداکثر می باشند.کلمات کلیدی: توزیع اندازه ذرات رسوب، شبیه سازی فرسایش، طول دامنه، فلوم، مارن