تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 150 |
تعداد مقالات | 1,491 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,263,901 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,895,942 |
بررسی تغییرات زمانی فرسایش شیاری در خاک حساس به فرسایش تحت بارانهای با شدت متفاوت | ||
تحقیقات کاربردی خاک | ||
مقاله 11، دوره 7، شماره 2، شهریور 1398، صفحه 135-147 اصل مقاله (619.59 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
مجید فرومدی* 1؛ علیرضا واعظی2 | ||
1دانشجوی دکتری، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان | ||
2دانشیار گروه علوم خاک ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان | ||
چکیده | ||
فرسایش شیاری، یکی از عوامل اصلی هدررفت خاک در سازندهای مارنی است. این سازندها بسیار حساس به فرآیندهای فرسایش آبی بوده و گستره نسبتاً بزرگی را در برخی حوزههای آبخیز مناطق خشک و نیمهخشک دربر میگیرد. اطلاعات در مورد تغییرات زمانی فرسایش شیاری طی یک رخداد بارندگی و تأثیر ویژگیهای جریان بر آن میتواند در شناخت فرآیند فرسایش شیاری در دامنهها کمک نماید. از این رو، این پژوهش با هدف بررسی تغییرات زمانی فرسایش شیاری و ویژگیهای جریان در خاک مارنی تحت بارانهای با شدت متفاوت انجام شد. آزمایش در 10 رخداد باران شبیهسازی شده با شدتهای متفاوت از 10 تا 100 میلیمتر بر ساعت به مدت ثابت یک ساعت با سه تکرار در شرایط آزمایشگاهی انجام گرفت. نمونههای خاک از سازندهای مارنی در غرب زنجان برداشت شد و در فلومی به طول چهار متر و عرض 94/0 متر و با شیب 10 درصد ریخته شد. فرسایش شیاری در کنار ویژگیهای جریان (دبی و غلظت جریان) در فاصله زمانی پنج دقیقه از آغاز رواناب در هر یک از بارانهای شبیهسازی شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تفاوتهای اساسی از نظر زمان آغاز جریان، دبی جریان، غلظت جریان و فرسایش شیاری بین شدتهای بارندگی وجود داشت (0001/0>p). جریان شیاری و فرسایش شیاری با افزایش شدت بارندگی سریعتر اتفاق افتاد. فرسایش شیاری با گذشت زمان بهشدت افزایش یافت و در زمانهای پایانی (حدود 45 دقیقه) تقریباً ثابت شد. غلظت جریان نیز الگویی مشابه با فرسایش شیاری نشان داد. با این حال، دبی جریان در زمانهای پایانی افزایش چشمگیر پیدا کرد. بهطورکلی این پژوهش نشان داد که با تغییر شدت باران، آستانه وقوع فرسایش شیاری و اوج آن طی بارندگی تغییر کرد. همچنین روند تغییرات فرسایش شیاری طی بارندگی، با افزایش شدت بارندگی شدید شد. | ||
کلیدواژهها | ||
دبی جریان؛ ذرات فرسایشپذیر؛ خاک مارنی؛ شبیهسازی باران؛ غلظت جریان | ||
مراجع | ||
Arowoogun E.O., 2011. The Influence of rainfall Duration on Splash Produced from A Loamy sand soil. Master's thesis. Department of agricultural engineering in partial fulfillment Abeokuta ogun state. Asadi H., Aligoli M., and Gorji M. 2017. Dynamic changes of sediment concentration in rill erosion at field experiments. Journal of Water and Soil Sciences, 20(78): 125- 139. (In Persian) Besharat F., and Vaezi A. R. 2015. Soil loss under simulated rainfalls rainfall during events on runoff and soil loss under simulated rainfalls. Iranian Watershed Management Science and Engineering, 9(29): 9-18. (In Persian) Blake G.R., and Hartge K. 1986. Bulk density, In: Klute, A. (Ed.), Methods of Soil Analysis, Part 1, (2nd Ed.), Agronomy Monograph, 9. American Society ofAgronomy. Madison. WI, 363-375. Chalov S.R., Jarsjö J., Kasimov N.S., Romanchenko A.O., Pietroń J., Thorslund J., and Promakhova E.V. 2014. Spatio-temporal variation of sediment transport in the Selenga River Basin, Mongolia and Russia. Environmental Earth Sciences, 73: 1-18. Chen X.Y., Zhao Y., Mo B., and Mi H.X. 2014. An improved experimental method for simulating erosion processes by concentrated channel flow. Plos one, 9(6): p. e99660. Dongdong W., Zhanli W., Nan S., and Hao C. 2016. Modeling soil detachment capacity by rill flow using hydraulic parameters. Journal of Hydrology, 535(6): 473-479. Dunjo G., Pardini G., and Gispert M. 2004. The role of land use-land cover on runoff generation and sediment yield at a microplot scale, in a small Mediterranean catchment. Journal of Arid Environment, 57: 99-116. Franti T.G., Laflen J.M., and Watson D.A. 1985. Soil erodibility and critical shear under concentrated flow. American Society of Agricultural Engineers, 42: 329–335. Gee G.W., and Bauder W. 1986. Particle size analysis. In: Methods of soil analysis. Part 1. 2nd (Ed.) Klute, A. (Ed). Agron. Monoger. 9. American Society Agronomy. Madison. WI. pp: 383-411. Giménez R., Casalí J., Grande I., Díez J., Campo M.A., Álvarez-Mozos J., and Goni M. 2012. Factors controlling sediment export in a small agricultural watershed in Navarre. Spain. AgriculturalWater Management, 110: 1-8. Gunn R., and Kinzer G.D. 1949. The terminal velocity of fall for water droplets in stagnant air. Journal of Meteorology, 6(4): pp: 243-248. Knapen A., Poesen J., Govers G., Gyssels G., and Nachtergaele J. 2007. Resistance of soils to concentrated flow erosion: a review. Earth Science Reviews, 80(1-2): 75-109. Kravchenko A., and Bullock D.G. 1999. A comparative study of interpolation methods for mapping soil properties. Agronomy Journal, 91(3): 393-400. Lili M., Bralts V.F., Yinghua P., Han L., and Tingwu L. 2008. Methods for measuring soil infiltration: State of the art. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 1(1): 22-30. Liu H., Lei T.W., Zhao J., Yuan C.P., Fan Y.T., and Qu L.Q. 2011. Effects of rainfall intensity and antecedent soil water content on soil infiltrability under rainfall conditions using the run off-on-out method. Journal of Hydrology, 396(1): 24-32. Merz R., Bloschl G., and Parajka J. 2006. Spatiotemporal variability of event runoff coefficients. Journal of Hydrology, 331: 591- 604. Page A.L. 1982. Method of soil analysis. Part 2: chemical and microbiological properties. Soil Science Society of American Madison, Wisconsin, USA. Sadeghi S.H.R., Mohammadpour K., and Dianatytilaki G.E. 2010. Temporal variability of runoff coefficient in the summer pastures of Kadir, Proceedings of the 6th National Conference of Science and Watershed Engineering and 4th National Conference of Erosion and Sediment, 28- 29 April, Tehran, Iran. pp: 52-60. (In Persion) Shen H., Zheng F., Wen L., Han Y., and Hu W. 2016. Impacts of rainfall intensity and slope gradient on rill erosion processes at loessial hillslope. Soil and Tillage Research, 155: 429-436. Ulrich U., Dietrich A., and Fohrer N. 2013. Herbicide transport via surface runoff during intermittent artificial rainfall: a laboratory plot scale. Catena, 101: 38-49. Vaezi A.R., Ahmadi M., and Cerdà A. 2017. Contribution of raindrop impact to the change of soil physical properties and water erosion under semi-arid rainfalls. Science of the Total Environment, pp:382-392. Vaezi A.R., and Gharehdaghlii H. 2013. Quantification of rill erosion development in Marl soils of Zanjanroud watershed in North West of Zanjan, Iran. Journal of Water and Soil, 27(5): 872-881. (In Persian) Vaezi A.R., and Vatani A. 2014. Determination of rill erodibility in some Zanjan soils under rain simulated. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 71: 59-67. (In Persian) Vaezi A.R., Bahrami H.A., Sadeghi S.H.R., and Mahdian M.H. 2008. Spatial variations of runoff in a port of calcareous soils of semi-arid region in northwest of Iran. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 15 (5): 56-65. (In Persian) Vaezi A.R., Rostami A., and Mohammadi M.H. 2012. Temporal variation of soil degradation and splash processes in Marl under Simulated rainfall. Journal of Soil Research, 25 (4): 362-371. (In Persian) Vatani A., and Vaezi A.R. 2013. Soil loss in rills its temporal variation during rainfall in different soil texture. Journal of Soil and Water, 24(3): 84-92. (In Persian) Walkley A., and Black A. 1947. Determination of organic matter in the soil by chromic acid digestion. Soil Science, 63: 251–264. Williams B.M., Martinez-Menaa S., and Deeksb L. 2004. Exponential distribution theory and aggregate erosion. Soil Science Society of America Journal, 6: 382-391. Yan L., Lei T., Zhang J., Zhang Q., and Qu L. 2015. Finite element method for one-dimensional rill erosion simulation on a curved slope. International Soil and Water Conservation Research, 3(1): 28-41. Yan L.J., Yu X.X., Lei T.W., Zhang Q.W., and Qu L.Q. 2008. Effects of transport capacity and erodibility on rill erosion processes: A model study using the Finite Element method. Geoderma, 146(1): 114-120. Yu Y.C., Zhang G.H., Geng R., and Sun L. 2014. Temporal variation in soil detachment capacity by overland flow under four typical crops in the Loess Plateau of China. Biosystems Engineering, 122: 139-148. Zhang P., Tang H., Yao W., Zhang N., and Xizhi L.V. 2016. Experimental investigation of morphological characteristics of rill evolution on loess slope. Catena, 137: 536-544. Zhang Q., Lei T., and Zhao J. 2008. Estimation of the detachment rate in eroding rills in flume experiments using an REE tracing method. Geoderma, 147: 8-15. Zhou W., and Wu B. 2008. Assessment of soil erosion and sediment delivery ratio using remote sensing and GIS: a case study of upstream Chaobaihe River catchment, north China. International Journal Sediment Research, 23(2): 167-173. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,575 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,203 |