شبیه سازی فرآیندهای ایجاد روان آب و فرسایش در رطوبت های مختلف پیشین خاک

بررسی اثر رطوبت خاک به ویژه اثر ترکیبی آن با شدت بارندگی بر فرآیندهای پاشمان، روان آب، فرسایش خاک و تولید رسوب در جهت شناخت و شبیه سازی پاسخ هیدرولوژیکی خاک ضروری است. حال آن که تحلیل فرآیندی اثرات اصلی و متقابل آن ها تاکنون کم تر مورد توجه قرار گرفته است. بر همین اساس پژوهش حاضر برای خاک شنی لومی مراتع ییلاقی البرز در آزمایشگاه شبیه-ساز باران و فرسایش دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس و مجهز به کرت های شیب پذیر آزمایشی با ابعاد 6×1 متر انجام شد. در این راستا، اثر پنج سطح رطوبت پیشین خاک در چهار سطح شدت بارندگی بر پاشمان، روان آب، فرسایش و رسوب در سه تکرار و در مجموع 60 کرت مورد آزمون قرار گرفت. برطبق نتایج پژوهش حاضر، تأثیرپذیری تمامی متغیرهای مورد بررسی شامل پاشمان کل و خالص، زمان شروع و ضریب روان آب، کل جابجایی خاک در کرت و سهم پاشمان، فرسایش بین شیاری، غلظت رسوب و هدررفت خاک از کرت و نسبت تحویل رسوب از رطوبت پیشین خاک و شدت بارندگی معنی دار بود. حال آن که نسبت پاشمان بالادست به پایین-دست تنها تحت تأثیر معنی دار شدت بارندگی بود. اثر متقابل رطوبت پیشین خاک و شدت بارندگی نیز در مجموع بر تمامی متغیرها به غیر از متغیرهای مربوط به پاشمان، ضریب روان آب و نسبت تحویل رسوب، معنی دار بود. نتایج حاصل از کاربرد خاک دانه های رنگی مصنوعی نشان داد که میانگین جابجایی خاک در دامنه شدت های بارندگی 30 تا 90 میلی متر در ساعت از 321 به 1079 گرم در متر مربع به طور نسبتاً یک نواخت افزایش یافت حال آن که در دامنه رطوبت های پیشین خاک 12 تا 44 درصد ابتدا از 839 به 654 در رطوبت پیشین 29 درصد کاهش و سپس مجدداً تا 765 گرم در متر مربع افزایش یافت. تحلیل نتایج نسبت تحویل رسوب کرت ها نیز نشان داد که نسبت تحویل رسوب حاصل از فرسایش بین شیاری در تمام تیمارها به دلیل زمان کوتاه آزمایش ها و طبعاً عدم وجود فرصت کافی برای انتقال ذرات جدا شده خاک توسط روان آب، کم تر از 20 درصد بود.