این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد ۲۴، شماره ۲، صفحات ۱۶۷-۱۸۳
عنوان فارسی بررسی تأثیر رطوبت اولیه خاک بر شدت فرسایش بادی با استفاده از تونل باد آزمایشگاهی
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: فرسایش بادی یکی از جنبه‌های تخریب اراضی در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان محسوب می‌شود. رطوبت خاک از طریق کنترل سرعت آستانه و نیز فرسایش‌پذیری خاک، بر شدت فرسایش تاثیرگذار است. پژوهش حاضر با هدف بررسی نقش مقادیر مختلف رطوبت اولیه و سرعت باد بر شدت فرسایش بادی و نیز سرعت آستانه فرسایش بادی در دو خاک با کلاس بافت متفاوت با استفاده از تونل باد در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی انجام شد. مواد و روش‌ها: این پژوهش طی دو آزمایش جداگانه بر روی دو خاک با کلاس بافت متفاوت هر یک به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. در هر خاک دو فاکتور شامل سرعت باد و رطوبت اولیه هر یک در سه سطح و سه تکرار اعمال شد. به این منظور، دو خاک با کلاس‌های بافت لوم شنی و شنی انتخاب و در هر یک سطوح مختلف رطوبت اولیه ایجاد و سپس در معرض سرعت‌های مختلف باد قرار گرفت. با توجه به تفاوت در کلاس بافت و آستانه وقوع فرسایش در دو خاک، در خاک لوم شنی سه سطح رطوبت اولیه شامل 5/1، 5/6 و 5/11 درصد و در خاک شنی سه سطح رطوبت 1، 5/2 و 5/4 درصد (جرمی) اعمال شد. بعد از آماده‌سازی نمونه‌ها و انتقال به تونل باد، سرعتهای 5، 5/7 و 10 متر بر ثانیه در ارتفاع 10 سانتیمتری ایجاد و در نهایت تولید رسوب ناشی از فرسایش بادی اندازه‌گیری شد. علاوه بر این، سرعت آستانه فرسایش بادی به روش مشاهده‌ای تعیین گردید. همچنین، مقدار آستانه رطوبت اولیه برای هر خاک بر مبنای حداقل رطوبتی که در آن کاهش معنی‌دار شدت فرسایش مشاهده شد، تعیین گردید. یافته‌ها: یافته‌های این پژوهش نشان داد که در هر دو خاک با افزایش سرعت باد و رطوبت اولیه، شدت فرسایش بادی به‌ترتیب افزایش و کاهش مییابد. شدت فرسایش در دو خاک لوم شنی و شنی بسته به میزان رطوبت اولیه و سرعت باد، به‌ترتیب بین 015/0 تا 768/0 و 086/0 تا 088/14 گرم بر متر مربع در دقیقه متغیر بود که دلیل این تفاوت در شدت فرسایش، به تفاوت در توزیع اندازه ذرات اولیه و ثانویه مرتبط دانسته شد. با افزایش رطوبت اولیه، سرعت آستانه فرسایش بادی در هر دو خاک، بصورت تابع توانی افزایش یافت. مقدار آستانه رطوبت اولیه در دو خاک لوم شنی و شنی به‌ترتیب برابر با 5/6 و 5/4 درصد جرمی تعیین شد. با افزایش رطوبت اولیه در خاک لوم شنی از 5/1 به 5/6 درصد، شدت فرسایش در سرعت‌های 5، 5/7 و 10 متر بر ثانیه، به‌ترتیب 6/64، 7/80 و 9/62 درصد و با افزایش رطوبت از 5/1 به 5/11 درصد، شدت فرسایش به‌ترتیب 3/82، 8/90 و 5/77 درصد کاهش یافت. افزایش رطوبت اولیه از 1 به 5/2 درصد در خاک شنی، شدت فرسایش بادی در سرعتهای یادشده را به‌ترتیب 7/27، 8/32 و 3/71 درصد کاهش داد در حالی که افزایش رطوبت از 1 به 5/4 درصد، کاهش شدت فرسایش به‌ترتیب به‌میزان 2/92، 6/86 و 9/93 درصد را در این خاک در پی داشت. نتیجه‌گیری: یافته‌های این پژوهش اهمیت حفظ و یا افزایش سطح رطوبت خاک را در مهار فرسایش بادی نشان داد به‌طوری که با افزایش رطوبت اولیه می‌توان شدت فرسایش بادی تا حدود 90 درصد کاهش داد. همچنین مشخص گردید که مقدار آستانه رطوبت اولیه در خاک‌های مختلف، متفاوت است. این آستانه رطوبت در خاک شنی با مقدار 5/4 درصد کمتر از خاک لوم شنی (5/6 درصد) بود. در صورت کاهش سرعت باد به سمت مقادیر کمتر از سرعت آستانه در کنار راهکارهای مدیریت خاک برای حفظ و افزایش رطوبت، می‌توان فرسایش بادی را بطور قابل توجهی مهار نمود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله تونل باد، رطوبت خاک، سرعت باد، مناطق خشک،
عنوان انگلیسی Study on the effect of initial soil moisture content on wind erosion rate using a laboratory wind tunnel
چکیده انگلیسی مقاله Background and objectives: Wind erosion is known as one of land degradation aspects in arid and semiarid regions. Soil moisture affects the erosion rate through controlling threshold velocity and soil erodibility. This study was done to investigate the effect of initial soil moisture content on wind erosion rate and threshold velocity as well in two soils with different texture classes using a wind tunnel facility under controlled conditions. Materials and Methods: The experiment was conducted in two separate tests on two soils with different texture classes, each as factorial based on completely randomized design. Two factors including wind speed and initial moisture each at three replications were applied for each soil. For this purpose, two soils with different texture classes of sandy loam and sandy were chosen, afterwards various levels of initial moisture were produced for each soil and then were exposed to several wind speeds. Regarding to the different texture and erosion threshold of the soils, three levels of initial moisture contents of 1.5, 6.5 and 11.5% for sandy loam and 1, 2.5 and 4.5% for sandy soil were produced. After preparing the soil samples and placing in the wind tunnel, wind velocities of 5, 7.5 and 10 m s–1 at 10 cm height were generated and finally, sediment yield due to wind erosion was measured. In addition, the threshold wind velocity was determined through the observation method. Furthermore, the critical moisture content for each soil was determined based on the minimum moisture amount in which a significant reduction in erosion rate was observed. Results: Results of this study showed that with increasing wind speed and initial moisture content, wind erosion rates increased and decreased, respectively. The measured erosion rates for sandy loam and sandy soils ranged from 0.015 to 0.768 and 0.086 to 14.088 g m–2 min–1, this difference was attributed to the soils primary and secondary particle size distribution. With increasing the soils moisture content, the threshold wind velocity increased as a power function. The critical moisture contents of 6.5% and 4.5% were determined for sandy loam and sandy soils, respectively. With increasing moisture content in sandy loam soil from 1.5 to 6.5%, at wind velocities of 5, 7.5 and 10 m s–1, the erosion rate decreased by 64.6, 80.7 and 62.9%, while with increasing moisture content from 1.5 to 11.5%, it was reduced by 82.3, 90.8 and 77.5%, respectively. These reduction values for sandy soil for the increase in moisture from 1 to 1.5% were 27.7, 32.8 and 71.3% and for the increase in moisture content from 1 to 4.5% were 92.2, 86.6 and 93.9%, respectively. Conclusion: The findings of this research revealed the importance of maintaining and or increasing in soil moisture to combat wind erosion, so that due to soil moisture increase, wind erosion rate can be restricted by 90%. It was concluded that the critical value of moisture content differs in various soils. This critical value for sandy soil (4.5%) was lower than that in sandy loam soil (6.5%). By reducing wind speed toward values less than the threshold velocity, in addition to soil management strategies to maintain and improve soil moisture, wind erosion can be reduced, remarkably.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Wind tunnel, Soil moisture, Wind speed, Arid region
نویسندگان مقاله مجید محمودآبادی |
گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شهید باهنر (Shahid bahonar university)

هدی رجب پور |
دانشجوی کارشناسی ارشد

نشانی اینترنتی http://jwsc.gau.ac.ir/article_3681_242a1a8f1cd0d8ae8df99489cfa0eddf.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1379/article-1379-437931.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات