بررسی آزمایشگاهی اثر پوشش سنگ ریزه سطحی بر ضریب زبری، تنش برشی و تلفات خاک

Abstract

شرایط سطح خاک مانند زبری، ساختمان، پوشش گیاهی و پوشش سنگ­ریزه اهمیت زیادی در کنترل نفوذ آب به خاک، رواناب و فرسایش خاک دارد. پوشش سنگ­ریزه سطحی به طور مستقیم فرآیندهای فرسایش را به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک که پوشش گیاهی کمی دارند، تحت تاثیر قرار می­دهد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی آزمایشگاهی اثر پوشش سنگ­ریزه سطحی بر میزان تلفات خاک و خصوصیات هیدرولیکی جریان نظیر ضریب زبری و تنش برشی در یک نمونه خاک لسی از استان گلستان بود. در این تحقیق، شبیه­سازی رواناب با استفاده از یک فلوم 5/0×6 متر و در شیب ثابت سه درصد انجام شد. تیمارها شامل سطوح مختلف پوشش سنگ­ریزه (­صفر، 10، 20 و 30 درصد) و دبی جریان­های سطحی (­4-10×5/0، ­4-10×1و ­4-10×5/1 مترمکعب در ثانیه) بودند. براساس نتایج، با افزایش پوشش سنگ­ریزه از صفر به 30 درصد در دبی­های جریان ­4-10×5/0، ­4-10×1و ­4-10×5/1، به ترتیب سرعت نسبی جریان 9/68، 74/67 و 9/70 درصد کاهش یافت. مقادیر ضریب زبری و تنش برشی نسبی با افزایش پوشش سنگ­ریزه به صورت خطی (99/0=R2) افزایش یافت. علاوه بر آن، با افزایش پوشش سنگ­ریزه از صفر به 30 درصد، مقدار تلفات خاک نسبی در دبی جریان­های ­4-10×5/0، ­4-10×1و ­4-10×5/1 به ترتیب 0/85، 7/83 و 6/73 درصد کاهش یافت. کاهش تلفات خاک رابطه نمایی (98/0=R2) با پوشش سنگ­ریزه را نشان داد.