بررسي رفتار و خواص رئولوژيك خاك در كاربري هاي اراضي گوناگون با احتمال وقوع فرسايش خميري شكل

دانشگاه ولي عصر (عج) رفسنجان

كارشناسي ارشد

فرسايش خميريشكل، يك معضل فراگير همراه با پيامد‌هاي ناگوار براي اكوسيستم‌هاي طبيعي در بيشتر نقاط دنيا محسوب مي‌شود كه از عوامل اصلي ايجاد آن، وقوع بارش‌هاي سنگين، ذوب برف و يخ و طغيان آب رودخانه‌ها است. در اين پژوهش، ابتدا به بررسي اهميت نوع كاربري، موقعيت شيب و عمق خاك و اثرات متقابل آن‌ها بر وقوع فرسايش خميري شكل در شيبتپه‌هايي با سه كاربري گوناگون پرداخته و سپس رفتار رئولوژيك خاك ارزيابي گرديد. براي اين منظور، سه شيب‌تپه با شرايط مشابه در كاربري¬ها انتخاب و سپس سه خاكرخ به ترتيب در بالاي شيب‌تپه (بيش‌ترين احتمال وقوع فرسايش خميري‌شكل)، ميانه شيب‌تپه (احتمال وقوع فرسايش خميري‌شكل متوسط) و انتهاي شيب‌تپه (كم‌ترين احتمال وقوع فرسايش خميري‌شكل) حفر گرديد. پس از تعيين لايه‌هاي خاك در هر خاكرخ، نمونه‌برداري از دو لايه‌ي سطحي و زير سطحي انجام و برخي ويژگي‌هاي فيزيكي، مكانيكي و شيميايي خاك در هر نمونه با سه تكرار تعيين شد. هم‌چنين آزمايش‌هاي رئولوژيكي خاك به‌منظور تعيين رفتار خاك انجام گرديد. نتايج نشان داد كه نوع كاربري تأثير معني‌داري بر ويژگي¬هاي خاك داشته به‌طوري‌كه كاربري جنگل نسبت به مرتع و مرتع تخريب‌شده داراي بافت سبك‌تر بود. متوسط ميزان كربنات كلسيم معادل در كاربري جنگل، 6/22 درصد و در كاربري¬هاي مرتع و مرتع تخريب‌شده به ترتيب 31 و 24 درصد بود. همچنين كمترين ميزان شاخص خميري در كاربري جنگل مشاهده شد. به‌دليل بالابودن درصد رس و پايين بودن ميزان ماده‌ي آلي در كاربري مرتع تخريب شده، كمترين نسبت‌هاي ماده‌ي آلي به رس و ظرفيت تبادل كاتيوني به رس نيز در اين كاربري ديده شد. موقعيت شيب نيز تأثير معني‌داري بر ويژگي‌هاي خاك داشت. در كاربري جنگل، بيشترين حد رواني در ميانه‌ي شيب مشاهده شد كه در دو لايه‌ي مورد مطالعه به ترتيب 64/28 و 90/25 بود ولي در كاربري مرتع، بيشترين ميزان اين حدود به ترتيب 07/37 و 94/33 و مربوط به بالاي شيب بود. نتايج حاصل از آزمايش‌هاي رئولوژي خاك نيز نشان داد كه تمامي‌ نمونه‌هاي خاك با افزايش تنش برشي، رفتار غيرنيوتوني شبه‌پلاستيك از خود نشان داده و رفتار تيكسوتروپيك داشتند. در كاربري جنگل و مرتع، خاك موقعيت پايين شيب، داراي بيشترين تحمل تنش برشي و ويسكوزيته اوليه بوده و ناپايدارترين موقعيت، موقعيت ميانه‌ي شيب بود ولي در كاربري مرتع تخريب شده، خاك موقعيت بالاي شيب، داراي بيشترين مقاومت برشي بوده و ناپايدارترين موقعيت، موقعيت پايين شيب بود. با حذف كربنات كلسيم معادل خاك، تنش تسليم و ويسكوزيته نمونه‌هاي خاك به‌شدت كاهش يافت و خاك رفتاري نزديك به نيوتوني از خود نشان داد. بهترين مدل‌ها براي پيش‌بيني رفتار جريان خاك در هر دو شرايط خاك طبيعي و در شرايط حذف كربنات كلسيم معادل، هرشل- ‌بالكلي و كاسون بودند. نتايج هم‌چنين نشان دادند كه با افزايش ميزان سيلت، تيكسوتروپي در خاك افزايش و تنش تسليم كاهش مي‌يابد كه ميزان رس و حضور و يا عدم حضور كربنات كلسيم معادل بر آن بسيار مؤثر بوده و در پي آن، بر ميزان و شدت فرسايش خميري‌شكل نيز تأثير‌گذار است.

52144

دانشگاه وليعصر رفسنجان

حسين شيراني

علوم خاك

علي اصغر بسالت پور