کارایی روش جایگزینی حجمی در برآورد فرسایش شیاری در شیب ها و خاک های با بافت مختلف در منطقه نیمه خشک، استان زنجان

فرسایش شیاری یکی از مهم ترین اشکال فرسایش خاک در دامنه ها است. روش های مختلفی برای اندازه گیری این نوع فرسایش وجود دارد که یکی از آن ها روش جایگزینی حجمی است. هدف از انجام این پژوهش بررسی دقت روش جایگزینی حجمی در برآورد فرسایش شیاری در خاک های مختلف تحت شیب متفاوت است. برای انجام این مطالعه فرسایش شیاری در سه خاک با بافت مختلف (لوم، لوم رسی و لوم رس شنی) تحت چهار شیب متفاوت (۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰ درصد) با استفاده از جریانی با دبی ثابت ۵/۰ لیتر بر دقیقه در فلومی به ابعاد ۴×۳۲/۰×۳/۰ متر اندازه گیری شد. برای برآورد مقدار فرسایش شیاری با استفاده از روش جایگزینی حجمی، شیار ایجاد شده توسط جریان با استفاده از خاک عبور داده شده از الک دو میلی متر، جایگزین و وزن خاک فرسایش یافته تعیین شد. خطای روش با استفاده از آماره های ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای مطلق (ME) ارزیابی شد. بر اساس نتایج، مقدار فرسایش شیاری تحت تاثیر هر دو عامل (بافت خاک و درصد شیب) و برهمکنش بین آن دو قرار گرفت. بیش ترین مقدار فرسایش شیاری در خاک لوم رسی (g/m-۲.sec ۱۶/۳) و کم ترین آن در خاک لومی (g/m-۲.sec ۱۰/۰) مشاهده شد. در هر سه خاک مورد بررسی، روش جایگزینی حجمی منجر به بیش برآورد در فرسایش شیاری شد و بیش ترین خطای برآورد در خاک لوم رس شنی با (g/m۲.sec) ۷۲/۲ RMSE= و (g/m۲.sec) ۰۱۷/۷ ME= بود. با افزایش شیب سطح، مقدار خطای برآورد نیز افزایش یافت. این پژوهش نشان داد که روش جایگزینی حجمی، دچار عدم قطعیت در برآورد مقدار فرسایش شیاری با استفاده از نمونه خاک مشابه به ویژه در شیب های تندتر و خاک های حساس است. تغییرات فیزیکی خاک داخل شیار در اثر جریان آب و عدم مطابقت چگالی ظاهری نمونه خاک مشابه با خاک اصلی، از یک سو و رسوب گذاری پیوسته ذرات در طول شیار از سوی دیگراز دلایل این موضوع بود.

Keywords:

جریان متمرکز , حجم شیار , جدا شدن خاک , فلوم آزمایشی , عدم قطعیت