نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• عزیز ارشم ¹
• علی محمد آخوندعلی ²
• عبدالکریم بهنیا ²

¹ دانشجوی دکتری هیدرولوژی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران، اهواز

² دانشیار، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران، اهواز

چکیده

یکی از عوامل مؤثر در ایجاد رواناب و تولید رسوب، شرایط رطوبتی خاک قبل از شروع بارندگی است. در این مطالعه هدف تعیین اثرهای خصوصیات خاک و بارش در سطوح مختلف رطوبتی خاک بر میزان رواناب و رسوب می­باشد. در این راستا سه نوع خاک با بافت سنگین، سبک و متوسط با کاربری زراعی در استان خوزستان انتخاب گردید. به طوری­که هر 3 نمونه خاک پس از انتقال به آزمایشگاه در چهار سطح رطوبتی هواخشک، بین هواخشک و ظرفیت زراعی، ظرفیت زراعی و نزدیک به اشباع و دو شیب 5 و 15 درصد در قالب 24 تیمار مختلف (شامل 3 نوع خاک، 4 سطح رطوبتی و 2 شیب) در معرض بارشی با شدت ثابت 80 میلیمتر بر ساعت قرار گرفتند. مقادیر رواناب و رسوب برای سه زمان 10 ، 20 و 30 دقیقه استخراج گردید. تمام آزمایشها در یک فلوم 1×1×1/0 متری و توسط باران شبیه­سازی­شده انجام گردید. نتایج نشان می­دهد که در 10 دقیقه اول بین تیمارهای آزمایشی بیشترین اختلافات وجود دارد. بنابراین مقایسه بین ضریب رواناب تیمارهای مختلف نشان می­دهد که حداکثر ضریب رواناب در هر سه تداوم نسبت به حداقل آن 2 تا 5 برابر افزایش داشته است. در حالی که در خاکهای مورد بررسی با افزایش رطوبت تا ظرفیت زراعی به ترتیب بافت سبک، متوسط و سنگین به­ترتیب کمترین تا بیشترین ضریب رواناب را داشته­اند و در حالت نزدیک به اشباع، روند افزایشی رواناب در بافت سنگین کند شده و کمتر از بافت متوسط می­شود. بطور کلی رسوب تولیدی نیز با روند تولید رواناب همخوانی دارد. اما خاک متوسط در رطوبت­های نزدیک به اشباع دارای رسوب تولیدی بسیار بالایی می­باشد. به طوری­که مقایسه نتایج برای دو شیب 5 و 15 درصد اختلاف محسوسی را برای ضریب رواناب نشان نمی­دهد. اما افزایش میزان رسوب تولیدی در شیب 15 درصد نسبت به شیب 5 درصد تفاوت چشمگیری دارد.
 

کلیدواژه‌ها

• رطوبت قبلی
• بافت خاک
• تداوم بارش
• ضریب رواناب
• رسوب
• خوزستان

عنوان مقاله [English]

Effect of soil antecedent moisture contents on runoff and sedimentation values with simulated rainfall method

نویسندگان [English]

• Aziz Arsham ¹
• Ali mohammad Akhund ali ²
• Abdolkarim Behnia ²

چکیده [English]

Antecedent soil moisture is one of runoff and sedimentation crucial factors affected by parameters such as soil properties, topographic-, climatic-, and coverage circumstances etc. The work aimed at determining effects of soil properties and rainfall on runoff and sediment load at various antecedent moisture levels. Heavy, medium and light textured field soils were selected, exposed to a constantly intensified 80mm/hr rainfall under air-dried, air-dried to field capacity point, field capacity point and nearly saturated conditions, and two slopes of 5 and 15%. Recording runoff and sedimentation values every 2-5 min; populated values were calculated within 10, 20 and 30 min. intervals. All experiments were carried out with simulated rainfall technique in a 1×1×0.1m flume. Treatments showed most significant differences within first 10min. decreased with increasing rainfall duration. Maximum runoff coefficients increased as 2-5 folds as minimum ones with all durations. When moisture increased to field capacity point, light, medium and heavy textured soils had the lowest to the highest values of runoff coefficient, respectively. Under nearly saturated condition, increasing runoff trend decelerated with heavy textured soils and decreased to a lesser extent as compared to medium textured samples. Also, sedimentation process was consistent with runoff fluctuations. Medium textured soils showed a significant level of sedimentation under nearly saturated conditions. Runoff coefficients were unnoticeably different with 5 and 15% slopes; however, a more significant sedimentation increase occurred with 15% slope.                    
 

کلیدواژه‌ها [English]

• antecedent moisture
• soil texture
• rainfall duration
• Runoff coefficient
• Sediment
• rainfall simulator
• Khuzistan