بررسی انتخاب‎پذیری ذرات در فرآیندهای فرسایش بادی با تأکید بر تغییرات زمانی و مکانی

فرسایش بادی یکی از مهمترین جنبه های تخریب اراضی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود. تغییرات زمانی و مکانی توزیع اندازه ذرات رسوب و مکانیسم‎های حمل آن‎ها در فرسایش بادی از اهمیت زیادی برخوردار می‎باشد. با توجه به دشواری‎های اندازه گیری فرسایش در شرایط طبیعی، تحقیق حاضر با هدف بررسی تغییرات زمانی و مکانی شدت فرسایش با تأکید بر انتخاب‎پذیری ذرات و مکانیسم‎های حمل رسوب، با استفاده از تونل باد انجام شد. به این منظور، سه نمونه خاک با توزیع اندازه ذرات متفاوت شامل دو نمونه‎ خاک زراعی با حداکثر اندازه ذرات 2 و 10 میلی‎متر (c2 و c10) و یک نمونه خاک ماسه‎ای با حداکثر اندازه ذرات 2 میلی‎متر (s2) تهیه شد. سپس سرعت‎های 2، 9 و 18 متر بر ثانیه در ارتفاع 20 سانتی متر برای مدت زمان‎های 1، 5/2، 5، 10 و 20 دقیقه برای خاک c10 و زمان‎های 2/0، 5/0، 1، 5/2 و 5 دقیقه برای دو خاک (c2 و s2) هر یک در سه تکرار ایجاد گردید. در پایان هر آزمایش از موقعیت‎های ابتدا و انتهای سطح خاک فرسایش‎یافته و همچنین رسوب تولید شده، نمونه‎برداری و توزیع اندازه ذرات آن‎ها تعیین شد. با توجه به روند تغییرات زمانی تولید رسوب، تجزیه و تحلیل نتایج حاصل در دو شرایط ناپایدار و پایدار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که با گذشت زمان در هر سه نمونه خاک مورد مطالعه، شدت فرسایش به صورت غیرخطی کاهش می‎یابد و به تدریج به یک حالت کم و بیش ثابت می‎رسد. این یافته اهمیت انتخاب زمان مناسب را در انجام آزمایش‎های تونل باد روشن می‎سازد. همچنین مطالعه تغییرات مکانی خاک فرسایش‎یافته در نمونه‎‎های خاک زراعی، افزایش اندازه ذرات باقی‎مانده در سطح این خاک را به علت محدودیت عرضه ذرات قابل جداشدن نشان داد. نتایج توزیع اندازه ذرات رسوب حاکی از آن بود که فرایند انتخاب‎پذیری، کلاس‎های‎ اندازه‎ای ریز در هر سه سرعت و به‎ویژه در سرعت 2 متر بر ثانیه، مشاهده شد به طوری که رسوب حاصل از سه نمونه خاک نسبت به اندازه ذرات خاک اولیه اندازه ریزتری پیدا کرد. بررسی مکانیسم‎های حمل ذرات نشان داد که در سرعت‎های کم به دلیل انتخاب‎پذیری ذرات ریز، تعلیق- جهش مکانیسم غالب حمل ذرات بوده و با افزایش سرعت باد و البته اندازه ذرات، مکانیسم جهش- خزش اهمیت بیش‎تری پیدا می‎کند. هر چند در مجموع سهم مکانیزم خزش نسبت به دو مکانیسم دیگر کم‎تر بود. یافته‎های تحقیق حاضر اهمیت در نظر گرفتن زمان رخداد وتغییرات مکانی وقوع آن را به عنوان عوامل مهم، در مطالعات فرسایش بادی نشان داد.