بررسی کارایی نسبی تله‌های رسوبگیر CSC وMWAC برای دو نوع بافت خاکی لومی شنی و شنی در شرایط آزمایشگاهی

Abstract

سابقه و هدفتعیین مقدار عددی شدت فرسایش بادی و گردوغبار نیاز به اندازه‌گیری دقیق دارد. از سوی دیگر، تله‌های رسوبگیر با ویژگی‌های هندسی و ائرودینامیکی متفاوت، بازدهی گوناگونی در جمع‌آوری، نگهداشت و انتخابگری ذرات بادرفت دارد. ازاین‌رو، لازم است تا بازدهی تله‌ها تعیین و در سنجش مقدار فرسایش بادی مد نظر قرار گیرد. در این پژوهش بازدهی جمع‌آوری و نگهداشت دو نوع تله رسوب‌گیر فرسایش بادی Cox Sand Catcher (CSC) و Modified Wilson Cooke (MWAC) مقایسه شد. این دو تله، در مطالعات سنجش و پایش فرسایش بادی در دنیا و به تازگی در ایران استفاده شده است. مواد و روش‌هاآزمون‌ها با استفاده از دو خاک کانون بحرانی فرسایش بادی کشور شامل گود گوار بافق و گاوخونی (سجزی) انجام شد. پایه‌های لازم برای استقرار تله و سینی خاک در تونل باد از نوع مکنده هوا، طراحی و ساخته شد. اندازه‌گیری‌ها در محیط آزمایشگاهی با تونل باد در سرعت‌های 1/6، 88/7، 35/9 و 62/10 متر بر ثانیه انجام و بازدهی جمع‌آوری، نگهداشت و انتخابگری ذرات برای دو تله اندازه‌گیری گردید. نتایج و بحثنتایج نشان داد بازدهی جمع‌آوری تله CSC در سرعت‌های 1/6، 88/7، 35/9 و 62/10 متر بر ثانیه برای خاک سجزی با بافت لومی شنی به ترتیب برابر با (11/1 61/20)، (47/2 06/43)، (12/5 90/35) و (78/1 41/29) درصد و برای نمونه خاک بافق با بافت شنی به ترتیب برابر با (35/3 35/25)، (00/4 33/47)، (19/5 68/41) و (83/3 11/33) می‌باشد و در تله MWAC نیز به ترتیب برای سرعت باد 1/6، 88/7، 35/9 و 62/10 متر بر ثانیه برای خاک با بافت لومی شنی به ترتیب برابر با (02/4 75/29)، (18/7 95/31)، (21/5 57/57) و (82/5 84/62) درصد و برای خاک با بافت شنی نیز به ترتیب برابر (83/8 92/43)، (34/4 23/44) و (97/2 19/47) است. همچنین در مورد بازدهی نگهداشت در هر دو تله رسوب‌گیر برای هر دو نوع بافت خاک مورد بررسی، بیش از 95 درصد بود. تله‌ها به‌طور عمده دارای انتخابگری کمتر در دو محدوده ذرات بسیار ریز (کمتر از ۱۰۰ میکرون) و بسیار درشت (بزرگ‌تر از ۱ میلیمتر) هستند، اما تله CSC با توجه به طراحی خاص، ذرات شن را با انتخابگری بیشتر جمع‌آوری می‌کند. نتیجه‌گیریبه‌طورکلی با افزایش سرعت باد بازدهی جمع‌آوری تله MWAC برای هر دو نمونه خاک (شنی و لوم شنی) افزایش یافت ولی در تله CSC با افزایش تا سرعت حدود ۸ متر بر ثانیه و بعد کاهش برای هر دو بافت خاک همراه بود. دلیل این اختلاف، در ویژگی‌های هندسی و شکل تله است. تله‌ها به‌طور عمده دارای انتخابگری کمتر در دو محدوده ذرات بسیار ریز (کمتر از ۱۰۰ میکرون) و بسیار درشت (بزرگ‌تر از ۱ میلیمتر) می‌باشد، اما تله CSC با توجه به طراحی خاص، ذرات شن را با انتخابگری بیشتر جمع‌آوری می‌کند. بدین لحاظ بازدهی جمع‌آوری، نگهداشت و انتخابگری ارتباط تنگاتنگی با توزیع دانه‌بندی خاک، سرعت باد و فرم هندسی و ائرودینامیک تله دارد.