بررسی تنش تسلیم خاک در موقعیت های شیب گوناگون در یک شیب تپه با پوشش مرتع با وقوع فرسایش خمیری شکل

فرسایش توده ای یکی از مهم ترین انواع فرسایش آبی است. خاک هایی که از ذرات ریزدانه (به ویژه سیلت) تشکیل شده اند، پایداری کمی در مقابل فرسایش دارند. چراکه ظرفیت نگه داری آب بیش تری را داشته و سبب افزایش رطوبت اشباع در خاک می شوند و احتمال وقوع فرسایش توده ای را افزایش می دهند. در این پژوهش، تنش تسلیم خاک در موقعیت های شیب گوناگون در یک شیب تپه با پوشش مرتعی با وقوع فرسایش خمیری شکل در منطقه رابر استان کرمان بررسی شده است. برای این منظور در گام نخست سه پروفیل به ترتیب در بالای شیب، میانه شیب و پایین شیب، یک شیب تپه ای که فرسایش خمیری شکل در آن رخ داده بود، حفر گردید. پس از تعیین و تشخیص لایه های خاک، نمونه برداری خاک در عمق های گوناگون انجام شد. سپس برخی ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل میزان کربنات کلسیم معادل، درصد شن، رس، سیلت، اجزا سیلت، درصد رطوبت اشباع و حد روانی اندازه گیری شد. هم‎ چنین آزمایشات رئولوژیکی خاک نظیر تنش تسلیم و ویسکوزیته به منظور تعیین رفتار جریانی خاک نیز انجام شد. نتایج نشان دادند که در منطقه مورد مطالعه دو موقعیت پایین و بالای شیب تپه دارای شاخص فرسایش پذیری بالا هستند (۵۴/۰=K پایین و ۵۲/۰=K بالا). هم چنین موقعیت بالای شیب دارای بالاترین میزان سیلت درشت (۳۳/۲۸ درصد)، رطوبت اشباع (۲۹/۵۷ درصد) و کم ترین میزان رس (۴۵/۱۶ درصد) بود و در پی آن تنش برشی خیلی پایین تری را نسبت به دو موقعیت دیگر شیب تحمل می­نماید. بهترین مدل برای پیش بینی رفتار جریانی خاک برای بیشتر نمونه ها مدل هرشل بالکلی بود که دارای ضریب تبیین بالاتری (۹۰/۰R۲>) نسبت به مدل بینگهام و کاسون بود. میزان سیلت ریز و کربنات کلسیم معادل بر رفتار و خواص رئولوژیکی اثر گذار بود به گونه ایی که میزان سیلت ریز بر تنش برشی و میزان کربنات کلسیم معادل بر ویسکوزیته و تنش تسلیم اثر گذار بودند و تنش تسلیم معیار خوبی برای پیش بینی رفتار خاک در برابر فرسایش خمیری شکل و شناسایی نقاط حساس به این فرسایش شناخته شد.

Keywords:

Calcium carbonate equivalent , mass movement , Components silt , soil erodibility , shear strength , viscosity , کربنات کلسیم معادل , حرکت توده ای , اجزای سیلت , فرسایش پذیری خاک , مقاومت برشی , ویسکوزیته