الگوي تغييرات زماني توليد رواناب و فرسايش شياري در خاك‌‌ها و درجات مختلف شيب

Temporal Variation Pattern of Runoff Generation and Rill Erosion in Different Soils and Slope Gradients

اين پژوهش با هدف بررسي تغييرات زماني توليد رواناب و فرسايش شياري در خاك‌هاي با بافت مختلف تحت شيب‌هاي متفاوت انجام شد. بدين‌منظور يك مطالعه آزمايشگاهي در سه كلاس بافت خاك (لوم، لوم¬رسي و لوم‌رسي‌شني) و چهار درجه شيب (5، 10، 15 و 20 درصد) در قالب طرح كاملاً تصادفي در سه تكرار انجام شد. توليد رواناب و فرسايش شياري با استفاده از جريان شبيه‌سازي شده با دبي ثابت 0/5 ليتر بر دقيقه در فلومي به ابعاد 0/32 متر در 4 متر طي 30 دقيقه اندازه¬گيري شد. نتايج نشان داد كه توليد رواناب و فرسايش شياري، تحت تأثير بافت خاك، درجه شيب و برهمكنش بين آن دو است (0/001 > P). در هر سه خاك و هر چهار درجه شيب، رابطه مثبت معني‌دار بين فرسايش شياري و رواناب وجود داشت و قوي‌ترين رابطه در خاك لوم (0/86=R2) و در شيب 15 درصد بود (0/94=R2). توليد رواناب و فرسايش شياري طي زمان در خاك¬ها و شيب¬ها دچار تغيير شد. زمان 10 دقيقه، زمان اوج وقوع رواناب و فرسايش شياري بود. برخلاف رواناب، الگوي افزايش فرسايش شياري طي زمان، نامنظم و تدريجي بود و تحت تأثير موجوديت ذرات قابل انتقال خاك قرار داشت. در خاك لوم رسي به دليل ناپايداري ساختمان و موجوديت ذرات ريز، بخش عمده‌ ذرات حساس در همان زمان‌هاي آغازين منتقل شدند و با گذشت زمان، فرسايش شياري به الگوي ثابتي ‌رسيد. اين پژوهش نشان داد كه الگوي تغييرات زماني توليد رواناب و فرسايش شياري تحت تأثير نوع خاك (بافت و ساختمان) و شيب سطح قرار مي‌گيرند

This study was conducted to investigate the temporal variations of runoff and rill erosion in various soil textures under different slope gradients. So, a laboratory experiment was set up in three soil textures (loam, clay loam, and sandy clay loam) and four slope gradients (5, 10, 15, and 20%) using the completely randomized design with three replications. Runoff production and rill erosion were measured at a flume with 4 m×0.32 m in dimensions using a simulated water flow with 0.5 lit min-1 in discharge during 30 min. Results indicated that runoff and rill erosion and their interaction were significantly affected by soil texture and slope gradient (P < 0.001). Significant relations were found between rill erosion and runoff both in three soils and four slope gradients, and the strongest relations were in loam (R2= 0.86) and 15% slope gradient (R2= 0.94). Runoff and rill erosion varied considerably in the soil textures and slope gradients during the experiment. A 10-min pick time was found for runoff and rill erosion. In contrast to runoff, rill erosion appeared an irregular and gradual increasing pattern during the experiment which was associated with the frequency of transportable soil particles. Clay loam had more sensitive particles due to a higher percentage of fine particles and weaker structure, and most of them were washed in early times, and finally, rill erosion was reached to a constant pattern. This study revealed that temporal variation patterns of runoff and rill erosion are influenced by soil type (texture and structure) and slope gradient.