تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,503 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,121,202 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,227,971 |
انتخابپذیری ذرات خاک تحتتأثیر خصوصیات جریان در فرسایش شیاری | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
دوره 52، شماره 12، اسفند 1400، صفحه 3073-3082 اصل مقاله (1.54 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2021.304810.669005 | ||
نویسندگان | ||
علی رضا واعظی* 1؛ لیلا ورقائی2 | ||
1گروه علوم و مهندسی خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان، زنجان، ایران | ||
2گروه علوم و مهندسی خاک-دانشکده کشاورزی-دانشگاه زنجان- زنجان- ایران | ||
چکیده | ||
فرسایش شیاری از اشکال مهم فرسایش آبی در دامنههای تحت کشت میباشد. شیارها مسیرهای جریان هستند که در اثر تمرکز جریان روی دامنه به وجود آمده و هدررفت خاک در آنها زیاد است. مقدار و نوع ذرات منتقله از شیارها یا انتخابپذیری ذرات تحتتأثیر عوامل گوناگون بهویژه شدت جریان میتواند قرار بگیرد. این پژوهش بهمنظور بررسی فرسایش شیاری و انتخابپذیری ذرات تحتتأثیر خصوصیات جریان انجام گرفت. آزمایشهای صحرایی در کشتزاری دیم با شیب 10 درصد در شیارهای با طول شش متر تحت شدتهای مختلف جریان (2، 5/2، 3، 5/3 و 4 لیتر بر دقیقه) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. اندازهگیریها با استفاده از جریانی با شدت 3 لیتر بر دقیقه در بازههای زمانی 5 دقیقه به مدت 60 دقیقه انجام گرفت و دانهبندی ذرات در کنار خصوصیات جریان در هر یک از شدتهای جریان تعیین شد. بر اساس نتایج، همبستگی معنیداری بین شدت جریان و سایر خصوصیات جریان (سرعت جریان، قدرت جریان و تنش برشی)، فرسایش شیاری و انتخابپذیری ذرات وجود داشت. با افزایش شدت جریان، سایر خصوصیات جریان (سرعت جریان، قدرت جریان و تنش برشی) بیشتر شد و افزایش مقدار فرسایش شیاری را به دنبال داشت. همچنین انتخابپذیری ذرات رس و شن بیشتر شد، درحالیکه انتخابپذیری ذرات سیلت کاهش یافت. سیلت حساسترین ذره به انتقال بهوسیله جریان متمرکز بود؛ بهطوری که جریانهای با تنش برشی ضعیف نیز امکان انتقال آنها را داشتند. این پژوهش نشان داد که شدت جریان، مؤلفه مهم جریان در افزایش مقدار فرسایش شیاری و انتخابپذیری ذرات خاک است. | ||
کلیدواژهها | ||
توزیع اندازه ذرات؛ تنش برشی؛ جریان متمرکز؛ شدت جریان؛ قدرت جریان | ||
مراجع | ||
Ahmadi, H. 2008. Applied Geomorphology. Volume One (Water Erosion), University of Tehran, Third Edition, 668. Asadi, H., Vali, M. and Nasiri Saleh., 2021. Laboratory Study of the Motion Threshold and Temporal Variation of Sediment Concentration in Flow-induced Erosion. Iranian Journal of Soil and Water Research 51(7), 1869-1880. Asadi, H., Ghaderi, H., Hosseni, J., Hogarth, W.L. and Parhange, J.Y. 2007. Dynamic erosion of soil in steady sheet flow. Journal of Hydrology. 333 (2–4), 449–458. Bouyoucos, G. J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analysis of soils. Agronomy Journal. 54(5), 464-466. Borrelli, P., Robinson, D.A., Fleischer, L.R., Lugato, E., Ballabio, C., Alewell, C., Meusburger, K., Modugno, S., Schutt, B., Ferro, V., Bagarello, V., Van Oost, K., Montanarella, L., Panagos, P., 2017. An assessment of the global impact of the 21st century land use change on soil erosion. Nat. Commun. 8, 1–13. Farmer, E.E. 1973. Relative detachability of soil particles by simulated rainfall. Soil Science Society American Journal 37, 629–633. Foster, G.R., Flanagan, D.C., Nearing. M.A., Lane, L.J., Risse, L.M. and Finkner, C. 1995.Hill slope erosion component. Chapter 11, In: Flanagan, D.C. and Nearing, M.A., (Eds.), USDA-Water Erosion Prediction Project,Technical Documentation. NSERL. Report No. 10, National Soil Erosion Research Laboratory,WestLafayette, Indiana. Gumiere, S.J., Le Bissonnais, Y. and Raclot, D. 2009. Soil resistance to interrill erosion: Model parameterization and sensitivity. Catena 77, 274–284. Govers, G., Gimenez, R. and Oost, K.V. 2007. Rill erosion: exploring the relationship between experiments, modeling and field observations. Earth Science Reviews. 8, 87–102. Hao, H., Wang, J., Guo, Z. and Li, h. 2019. Water erosion processes and dynamic changes of sediment size distribution under the combined effects of rainfall and overland flow. Catena 173, 494–504. He, J.J., Li, X.J., Jia, L.J., Gong, H.L. and Cai, Q.G., 2014. Experimental study of rill evolution processes and relationships between runoff and erosion on clay loam and loess. Soil Science Society of America Journal , 78, 1716–1725. Jiang, F., Zhan, Z. and Chen, J. 2018. Rill erosion processes on a steep colluvial deposit slope under heavy rainfall in flume experiments with artificial rain. Catena169, 46-58. Kimaro, D.N., Poesen, J., Msanya, B.M. and Deckers, J.A., 2008. Magnitude of soil erosion on the northern slope of the Uluguru Mountains, Tanzania: interrill and rill erosion. Catena 75, 38–44. Li, M., Zhan-bi, L., Dingd, W.L. and Yaoa, W., 2006. Using rare earth element tracers and neutron activation analysis to study rill erosion process. Applied Radiation and Isotopes , 64, 402-408. Meyer, L. D. and Horton, W.C. 1984. Succeptibility of agriculture soil to interrill erosion. Soil Science Society of America Journal,32, 1152-1157. Morgan R. P. C. 1995. Soil Erosion and Conservation. Second Edition. Longman Group Ltd. U.K. 290 p Nearing, M.A., Norton, L.D., Bulgakov, D.A. and Larionov, G.A., 1997. Hydraulics and erosion in eroding rills. Water Resources Research. 33 (4), 865–876. Romero, C.C. Stroosnijder, L. and Guillermo, A.B. 2007. Interrill and rill erodibility in the northern Andean Highlands. Catena 70, 105-113. Rongsheng F. and Zhanbin L. 1993. Rainsplash and sediment transport model on the slope. Journal of Hydraulic Engineering, 6, 24-29. Rienzi, E.A., Fox, J.F., Grove, J.H. and Matocha, C.H. 2013. Interrill erosion in soils with different land uses: The kinetic energy wetting effect on temporal particle size distribution. Catena 107, 130–138. Sadeghian, N. and Vaezi, A.L. 2019. Selectivity of Particles through Rill Erosion in Different Soil Textures. Journal of Hydrology and Soil Science 23(2), 1-12. Shi, Z. H., Fang, N.F., Wu, F.Z., Wang, L., Yue, B.J. and Wu, G.L. 2012. Soil erosion processes and sediment sorting associated with transport mechanisms on steep slopes. Journal of Hydrology 454, 123– 130. Vaezi, A.R. and Vatani, A., 2015. Determining Rill Erodibility in Some Soils in Zanjan Province Under Simulated Rainfall. Journal of Hydrology and Soil Science 19, 59-68. Vaezi, A.R. 1399. Water erosion (processes and models), second edition, Zanjan University Press. Vaezi, A.L. and Heidari, M. 2018. The Effect of Wheat Straw on Flow Characteristics and Rill Erosion in Wheat Rainfed Field.Iranian Journal of Soil and Water Research 50(1), 53-63. Vaezi. A.L., Noghan. M. and Foroumadi. M. 2017. Dependency of runoff characteristics on the plot scale in rainfed land under semi-arid rainfalls. Journal of Water and Soil Resources Conservation 7(1), 15-29. Vatani. A. and Vaezi, A.L. 2014. Soil loss in Rills and Its Temporal Variation During Rainfall in Different Soil Textures. Quarterly Journal of Water and Soil Knowledge 24(3), 83-92. Valettea, S. Prevosta Laurent, L. and Lucasa, J. 2006. SoDA project: A simulation of soil surfacedegradation by rainfall. Gilles Computers and Graphics.30, 494-506. Wang, L., Z. H. Shi. 2016. Size selectivity of eroded sediment associated with soil texture on steep slopes. Soil Science Society of American Journal 79, 917-929. Wang, S., Fu, B., Piao, S., Lü, Y., Ciais, P., Feng, X. and Wang, Y., 2016. Reduced sediment transport in the Yellow River due to anthropogenic changes. Nature Geoscience. 9 (1), 38. Wirtz, S., Seeger, M. and Ries, J.B., 2010. The rill experiment as a method to approach quantification of rill erosion process activity. Geomorphol. 54, 47–64. Wirtz, S., Seeger, M., Remke, A., Wengel, R., Wagner, J. F. and Ries, J.B., 2013. Do deterministic sediment detachment and transport equations adequately represent the process-interactions in eroding rills An experimental field study. Catena 101, 61–78. Hao, H., Wang, J., Guo, Z. and Li, h. 2019. Water erosion processes and dynamic changes of sediment size distribution under the combined effects of rainfall and overland flow. Catena 173, 494–504. Zangh, H.W., Chen, S.C. and Xu, S.G. 2010. Soil loss and conservation in the black soil region of Northeast China. a retrospective study Environmental Science and Policy 8, 793-800. Zhu, X., Fu, S., Wu, Q. and Wang, A., 2019. Soil detachment capacity of shallow overland flow in Earth-Rocky Mountain Area of Southwest China. Geoderma (361), 114021.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 232 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 242 |