تغييرپذيري غلظت و توزيع اندازه موثر ذرات رسوب در مراحل ابتدايي و تكاملي توليد رواناب از شيب‌ها و شدت‌هاي مختلف بارندگي

Changeability of concentration and particle size distribution of effective sediment in initial and mature flow generation conditions under different slops and rainfall intensities

فرسايش آبي خاك داراي فرايندهاي مختلف جدايش، ورود به جريان، انتقال و رسوب‌گذاري است. رسوبات خروجي از حوزه آبخيز تركيبي از ذرات با اندازه‌هاي مختلف مي‌باشد. توزيع اندازه ذرات در حال انتقال عاملي بسيار تاثيرگذار در فرايند انتقال و رسوب‌گذاري مي‌باشد. حال آن‌كه تغييرپذيري مولفه‌هاي توزيع اندازه ذرات طي شرايط مختلف جريان كمتر مورد توجه قرار گرفته است. بر همين اساس پژوهش حاضر با هدف بررسي تغييرپذيري برخي مولفه‌‌هاي توزيع اندازه موثر ذرات رسوب با استفاده از دانه‌بندي ليزري در شرايط جريان ناپايدار ابتدايي و پايدار تكاملي در يك نوع خاك تهيه شده از منطقه كدير در استان مازندران در مقياس پلات‌هاي آزمايشگاهي برنامه‌ريزي شد. به اين منظور شبيه‌سازي بارندگي در پلات‌هاي 1×6 متر در شيب‌هاي پنج، 15 و 25 درصد و در شدت‌هاي 30، 60 و 90 ميلي‌متر بر ساعت و در سه تكرار به‌وسيله شبيه‌ساز باران مورد بررسي قرار گرفت. نتايج تحقيق بيان‌گر تبعيت بيشتر غلظت رسوب از شيب نسبت به شدت بارندگي در شرايط مختلف جريان بود. همچنين، مقايسه مقادير درصد ذرات كوچك‌تر از دو ميكرون و مولفه‌ D10 در شيب‌هاي مختلف بيان‌گر اختلاف معني‌دار آن‎ها در شيب پنج درصد در شدت بارندگي 60 و 90 ميلي‌متر بر ساعت در سطح اطمينان 95 درصد در شرايط مختلف جريان بود. در صورتي كه ذرات بزرگ‌تر از دو ميكرون در شرايط جريان ناپايدار و پايدار فقط در شيب پنج درصد در شدت بارندگي 30 ميلي‌متر بر ساعت اختلاف معني‌دار در سطح اطمينان 95 درصد داشتند. در همين راستا مولفه‌ D50 رفتار بسيار پيچيده‌اي در شيب‌ها و شدت‌هاي مختلف داشت، ولي مولفه‌ D90 از هيچ‌كدام از شيب‌ها و شدت‌ها در مراحل ابتدايي و تكاملي جريان در سطح اطمينان 90 درصد به‌دليل عدم توان جريان در انتقال ذرات بزرگ‌تر از 63 ميكرون و مخصوصا مولفه‌ D90 تاثير نپذيرفت.

Water erosion comprises major processes of the detachment, entrainment, transport and deposition. Sediment washed out from the watershed is composed of different particle sizes. The particle size distribution of sediment is a significant factor influencing detachment and transport processes. However, the changeability variables of particle size distribution under different flow conditions have been less considered. Accordingly present study was therefore planned to evaluate the changes in particle size distribution of effective sediments by laser diffraction in initial unsteady and mature steady flow conditions in laboratory scale for a type of soil that was collected from Koudir region in Mazandaran Province. Towards this attempt, rainfall simulation experiments with intensities of 30, 60, and 90 mm h(-1) were conducted in a set of 1 × 6 m plot with varying slopes of 5, 15 and 25% based on governing condition in the north region of the a soil type and in three replications. The results showed that the sediment concentration is influenced by the slope more than by the rainfall intensity in runoff different conditions. In addition, the results explained significant levels of (p<0.05) for particle of 10 in slope of 5% and in rainfall intensities of 60 and 90 mm h-1 in steady and unsteady flow conditions. While particle of >2 micron had a significant different (p<0.05) in slope of 5% and in rainfall intensity of 30 mm h-1. In this regard, variable of D50 had very complex behavior in slopes and different rainfall intensities but D90 was not influenced by slopes and rainfall intensities in confidence level of 90% in steady and unsteady flow conditions because of inability flow in moving particles of >63 micron and especially variable of D90.