اثر رگبارهای متوالی بر مولفه‌های فرسایش پاشمانی طی دو شدت مختلف بارندگی در شرایط آزمایشگاهی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانش ‏آموختۀ دکتری گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع ‏طبیعی، دانشگاه تربیت مدرّس و عضو انجمن آبخیزداری ایران

2 استاد گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکدۀ منابع ‏طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

واضح است که هیچ فرسایشی اتفاق نمی‏افتد مگر اینکه ابتدا جدایش توسط قطرات باران یا رواناب رخ دهد. فرسایش ناشی از اثر قطرات باران (RIIE) در نتیجۀ انرژی قطرات باران اتفاق می‏افتد. بدین‌منظور مجموعه‏ای از آزمایش‏ها برای بررسی اثر رگبارهای متوالی بر مؤلفه‏های RIIE (مانند پاشمان بالادست، پاشمان پایین‏دست، پاشمان خالص، پاشمان کل و نسبت پاشمان بالادست/پایین‏دست) برنامه‏ریزی شد. آزمایش‏ها تحت شدت‏های بارندگی 30 و 90 میلی‏متر در ساعت و در شیب پلات 5 درصد روی یک نمونه خاک جمع‏آوری‌شده از مراتع حوضۀ آبخیز کجور در شمال ایران در شرایط شبیه‏ساز باران و فرسایش خاک انجام پذیرفت. طبق نتایج مقایسۀ مؤلفه‏های پاشمان بالادست با پایین‏دست در شدت بارندگی 30 و همچنین در شدت بارندگی 90 میلی‏متر در ساعت در توالی‏های مختلف دلالت بر نبود اختلاف معنا‏دار در آنها (05/0 > P) با استفاده از آزمون تحلیل واریانس یک‏طرفه در نرم‌افزار آماری SPSS نسخۀ 22 داشته است. همچنین تحلیل نتایج مقایسه‏ای مؤلفه‏های RIIE شامل پاشمان بالادست، پاشمان پایین‏دست و پاشمان کل در توالی سوم، چهارم و پنجم در دو شدت بارندگی 30 و 90 میلی‏متر در ساعت در سطح 95 درصد معنا‏دار بود. در حالی ‏که پاشمان خالص و نسبت بالادست/ پایین‏دست تحت شدت‏های بارندگی 30 و 90 میلی‏متر در ساعت در توالی‏های مختلف رگبار غیر‌معنا‏دار (05/0 ≥ P) بوده است. همچنین نتایج بیان‌کنندۀ افزایش 5/2 برابری ضریب تغییرات پاشمان خالص و کل در شدت بارندگی 30 میلی‏متر در ساعت نسبت به 90 میلی‏متر در ساعت بود.
 
 
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 
[1]. Terry JP. A rain splash component analysis to define mechanisms of soil detachment and transportation. Aust. J. Soil Res. 1998; 36: 525–542.
[2]. Kinnell PIA. Raindrop impact induced erosion processes and prediction: A review. Hydrol. Process. 2005; 19: 2815–2844.
[3]. Kinnell PIA. The influence of raindrop induced saltation on particle size distributions in sediment discharged by rain-impacted flow on planar surfaces. Catena. 2009;78(1): 2-11.
[4]. Kinnell, PIA. A review of the design and operation of runoff and soil loss plots. Catena. 2016; 145, 257-265.
[5]. Ellison WD. Studies of raindrop erosion. Agri. Eng. 1944; 25 (4): 131–136.
[6]. Ekern PC. Raindrop impact as a force initiating soil erosion. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1950; 15: 7–10.
[7]. Morgan RPC. Field studies of rainsplash erosion. Earth Surf. Process. 1978; 3: 295–299.
[8]. Bryan RB. The influence of slope angle on soil entrainment by sheetwash and rainsplash. Earth Surf. Process. 1979; 4: 43–58.
[9]. Torri D, Poesen J. The effect of soil surface slope on raindrop detachment. Catena. 1992; 19: 561–578.
[10]. Fan JC, Wu MF. Effects of soil strength, texture, slope steepness and rainfall intensity on interrill erosion of some soils in Taiwan. In10th International Soil Conservation Organization meeting, Purdue University, USDA-ARS national soil erosion research laboratory. 1999; May.
[11]. Barry DA, Sander GC, Jomaa S, Heng BCP, Parlange JY, Lisle IG. Hogarth WL. Exact solutions of the Hairsine-Rose precipitation-driven erosion model for a uniform grain size soil. J. Hydrol. 2010; 389 (3–4): 399–405.
[12]. Parsons AJ, Lascelles B. Rainfall simulation in geomorphology. Earth Surf. Process. Land. 2000; 25(7): 679-689.
[13]. Legout C, Leguédois S, Le Bissonnais Y, Malam Issa O. Splash distance and size distributions for various soils. Geoderma. 2005; 124: 279–292.
[14]. Goebes P, Seitz S, Geißler C, Lassu T, Peters P, Seeger M, Nadrowski, K. Scholten T. Momentum or kinetic energy – How do substrate properties influence the calculation of rainfall erosivity? J. Hydrol. 2014; 517: 310–316.
[15]. Fu S, Liu B, Liu H, Xu L. The effects of slope on interrill erosion at short slopes. Catena. 2011; 84: 29-34.
[16]. Ma RM, Li ZX, Cai CF, Wang JG. The dynamic response of splash erosion to aggregate mechanical breakdown through rainfall simulation events in Ultisols (subtropical China). Catena. 2014; 121: 279-287.
[17]. Khalili Moghadam B, Jabarifar M, Bagheri M, Shahbazi E. Effects of land use change on soil splash erosion in the semi-arid region of Iran. Geoderma. 2015; 241-242: 210-220.
[18]. Saedi T, Shorafa M, Gorji M, Khalili Moghadam. B, Indirect and direct effects of soil properties on soil splash erosion rate in calcareous soils of the central Zagross, Iran: A laboratory study. Geoderma. 2016; 271: 1-9.
[19]. Yusefi A, Farrokhian Firouzi A, Khalili Moghadam BEvaluation of temporal variation of splash erosion in different slopes and agricultural and forest land uses. J. Soil Water Resour. Conserv. 2014; 3(3): 11-20. (In Persian)
[20]. Khaledi Darvishan A, Sharifi Moghadam E. Effects of aggregate diameter on soil splash under laboratorial conditions. Iran-Water. Manag. Sci. Eng. 2016; 10(32): 33-38. (In Persian)
[21]. Sadeghi SHR, Kiani Harchegani M, Asadi H. Variability of particle size distributions of upward/downward splashed materials in different rainfall intensities and slope. Geoderma. 2017; 290: 100-106.
[22]. Kiani Harchegani M, Sadeghi SHR, Asadi H. Comparative analysis of the effects of rainfall intensity and experimental plot slope on raindrop impact induced erosion (RIIE). J. Water Soil Res. 2016; 46 (4): 631–640. (In Persian)
[23]. Kiani Harchegani M, Sadeghi SHR, Asadi H. Changeability of concentration and particle size distribution of effective sediment in initial and mature flow generation conditions under different slops and rainfall intensities, Iranian J Water. Eng. Manag. 2016; Accepted. (In Persian)
[24]. Mahdavi M. Applied Hydrology, Tehran University Press. 2002; 2: 437. (In Persian)
[25]. Abdollahi Z, Sadeghi SHR, Khaledi Darvishan A. Variation of simulated rainfall characteristics by permuting intake discharge and water pressure. Iran. Water. Manag. Sci. Eng. 2016; 10(34): 51-62. (In Persian)
[26]. Khaledi Darvishan A, Sadeghi SHR, Homaee M, Arabkhedri M. Measuring sheet erosion using synthetic colorcontrast aggregates. Hydrol. Process. 2014; 28(15): 4463-4471.
[27]. Kiani Harchegani M, Sadeghi SHR, Asadi H. Inter-storm variability of coefficient of variation of runoff volume and soil loss during rainfall and erosion simulation replicates, J. Ecohydrol. 2017; 4(1): 191-199. (In Persian)
[28]. Agassi M, Bradford JM. Methodologies for interrill soil erosion studies. Soil Till. Res. 1999; 49:277–287.
[29]. Sadeghi SHR, Kiani Harchegani M. Effects of sand mining on suspended sediment particle size distribution in Kojour forest river, Iran. J Agri. Sci. Tech. 2012; 14: 1637-1646.
[30]. Bayazidi A, Oladi B, Abbasi N. Data analysis by SPSS (PASW) 18 software. Abed Publication. 2009; 1: 250 p. (In Persian)
[31]. Le Bissonnais Y. Aggregate stability and assessment of soil crustability and erodibility: I. Theory and methodology. Euro. J. Soil Sci. 1996. 47: 425-437.
دوره 4، شماره 3
مهر 1396
صفحه 837-846
  • تاریخ دریافت: 10 اسفند 1395
  • تاریخ بازنگری: 01 اردیبهشت 1396
  • تاریخ پذیرش: 30 فروردین 1396
  • تاریخ اولین انتشار: 01 مهر 1396
  • تاریخ انتشار: 01 مهر 1396