به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Wind tunnel » در نشریات گروه « آبخیزداری، بیابان، محیط زیست، مرتع »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Wind tunnel» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • عابد دانش، احمد صادقی پور*، نادیا کمالی، حمیدرضا عباسی

    بررسی حاضر به منظور تعیین برخی ویژگی های سله و ارتباط آن با کنترل فرسایش بادی در کانون های گردوغبار خوزستان انجام شد. برای انجام این پژوهش، تعداد 18 نمونه سله هرکدام شامل سه نمونه فرعی از عمق cm 5 تا 0 از کانون های گردوغبار استان خوزستان برداشت شد، پس از هوا خشک شدن از الک mm2 عبور داده شد. سپس متغیرهای pH ،EC ،CaCo3 ،CEC ،ESP ،Ca ،K ،Mg ،Po43، بافت، رطوبت اولیه، چگالی ظاهری سله ها اندازه گیری شد همچنین میزان حساسیت خاک به تشکیل سله با به کارگیری شاخص های پایداری خاک، سله بندی خاک، مقاومت فشاری، مقاومت برشی ارزیابی شد و از شاخص های میانگین وزنی قطر خاکدانه و میانگین هندسی قطر خاکدانه ها برای بررسی میزان پایداری خاکدانه ها بهره گیری شد. همچنین برای بررسی تاثیر این سله ها بر میزان کنترل فرسایش بادی نمونه هایی برای آزمایش تونل باد برداشت شد و مقدار بادبردگی و سرعت آستانه فرسایش بادی آنها تعیین شد. برای بررسی صحت و دقت مدل های رگرسیونی از آماره های RMSE، RSE، AME و 2 R استفاده شد. نتایج بررسی ساختار سله ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که بیشتر سله های موجود در کانون های گردوغبار از نوع رسوبی می باشند همچنین مطابق با یافته های بررسی حاضر برای ارزیابی حساسیت خاک به تشکیل سله در کانون گردوغبار شرق اهواز شاخص مقاومت فشاری، در کانون گردوغبار جنوب شرق اهواز شاخص پایداری و در کانون گردوغبار امیدیه، ماهشهر و هندیجان شاخص مقاومت برشی شناخته می شود از مقایسه سرعت آستانه فرسایش بادی و مقدار هدررفت خاک در سله سطحی و نیز نمونه های تخریب شده آن چنین نتیجه گرفته می شود که در سله های سطحی هر کانون میزان فرسایش بادی از حالت تخریب شده آن کمتر است.

    کلید واژگان: پایداری خاکدانه, تونل باد, سرعت آستانه, مقاومت فشاری, مقاومت برشی}
    Abed Danesh, Ahmad Sadeghipour *, Nadia Kamali, Hamid Reza Abbasi
    Introduction

    In most arid and semi-arid areas, the soils have a compact surface layer that is denser and less permeable than the underlying layers. These layers are referred to as surface coating when they are wet, and when they dry, they are referred to as surface crust. Surface crust can be divided into physical, chemical, and biological crusts depending on the nature of formation. Physical and biological soil crusts are the most significant types of soil crusts in arid and semi-arid regions. Two types of the physical crust are structural and depositional. Natural events, such as raindrops and the drying process, are the primary causes of the formation of surface crust. The process involves the creation of hard, thin layers on the surface of the soil. The thickness of the surface crusts is typically between 1 mm and 5 cm. Many researches have described different theoretical mechanisms for the formation of surface crusts in soil and reported their effective role in controlling wind erosion. The formation of crust in soil involves multiple stages, and the reaction of the soil surface to raindrop energy is divided into two main parts, as it was demonstrated. The first part involves the splashing of soil particles by raindrops' impact. A layer with a thickness of approximately 0. 1 mm is produced in this instance. The second component is composed of fine soil particles that penetrate the soil pores with water and cause the formation of a layer that is 2 mm thick. According to a study, soil loss control is not affected by the crust cover beyond 30%. There is a linear relationship between soil loss and surface crust coverage, as the surface crust cover develops gradually, soil loss differs between soil types.
     

    Material and Methods

    During field surveys of dust storm sources in Khuzestan, it was observed that there are surface crusts that are strong enough to act as a barrier against wind erosion in certain locations. The 
    suggestion was made to investigate the type and general characteristics of these surface crusts. The purpose of this study is to examine the general characteristics of these surface crusts and their effect on wind erosion control. The study was conducted by randomly obtaining 18 surface crust samples, each containing three sub-samples from a depth of 0 to 5 cm from the dust storm sources of Khuzestan province. After being air dried, they were then passed through a sieve of 2 mm. The factors of pH, EC, CaCo3, CEC, ESP, Ca, Mg, Po3-4 texture, initial moisture, and apparent density of the surface crusts were measured. The soil's sensitivity to crust formation was assessed by using soil stability index, Crusting Index, pressure resistance, and shear resistance. The stability of soil aggregates was assessed using the mean weight diameter and geometric mean diameter indices. Soil samples were collected and tested in a wind tunnel to examine the impact of these surface crusts on wind erosion control and the amount of soil loss and the speed of wind erosion were assessed. An orbital wind tunnel device was utilized for this purpose. Trays with soil were placed on the bottom of the tunnel in this manner. After the wind blew (speeds of 15, 10, 25 m/s) by measuring the difference in the weight of the tray before and after the wind blowing, the amount of erosion was calculated from a certain surface. Then, the threshold speed for wind erosion was determined. Statistical analysis was carried out using SPSS 26 software. The Kolmogorov-Smirnov test was used to verify data normality. Then, the data sets were entered into a step-by-step regression as independent components to determine their relationship with the index of crust formation and stability of soil aggregates, as well as the effect of crusts and stability of soil aggregates on the amount of wind erosion. The accuracy of the regression models was verified by using RMSE, RSE, MAE, and R2 statistics. The morphology of the crusts was finally determined by using a scanning electron microscope.
     

    Results and Discussion

    The results showed that the lowest amount of RMSE, and RSE statistics, and the lowest absolute error for evaluating the sensitivity of soil to crust formation in the dust storm sources of East Ahvaz, Southeast Ahvaz and Omidieh, Mahshahr and Hendijan, respectively belong to the index of compressive strength, soil stability and shear resistance. The scanning electron microscope images taken of the crusts of three dust storm sources indicated that small foreign matter is present in the soil's pores. The features of the sedimentary crust are displayed in all the images. The external materials in the crust structure reflect the different washing processes in soil particles, which cause adhesion and connection between the soil particles and make the crusts resistant to wind erosion. Based on the given explanations, it is possible that the crusts found in Khuzestan's dust storm sources are usually sedimentary crusts. Results also showed that the wind erosion threshold speed in the dust storm sources of East Ahvaz, South East Ahvaz and the sources of Mahshahr, Omidiye and Hendijan are 1. 44, 1. 62 and 2. 1 time their powdered state, respectively. These sources experience a soil loss of 3. 55, 2. 09, and 3. 01 times the intact crusts, respectively.

    Keywords: Aggregate Stability, Wind Tunnel, threshold speed, Ahvaz}
  • مریم تیموری*، لیلا کاشی زنوزی، طاهره علیزاده
    سابقه و هدف

    خاک یکی از باارزش ترین منابع طبیعی محسوب می شود و وجود حیات بر سطح کره زمین علاوه بر آب و هوا به وجود خاک بستگی دارد. پایداری خاک، عامل مهمی در سلامت سیستم خاک بوده و پیش نیاز انجام فرایندهایی مانند چرخه عناصر در خاک است. فرسایش خاک یک مشکل و تهدید جدی در مناطق مختلف دنیا محسوب می شود، بنابراین حفاظت و جلوگیری از فرسایش خاک به عنوان یک منبع طبیعی تجدیدناپذیر از اولویت بالایی بر خوردار است. برای جلوگیری از فرسایش خاک روش های متعدد فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی وجود دارد که با توجه به گران بودن و اثرهای زیانبار محیط زیستی آنها، امروزه توجه زیادی به روش های زیستی دوستدار محیط زیست می شود. در این مطالعه پتانسیل باکتری های مولد آنزیم اوره آز در تثبیت زیستی و جلوگیری از فرسایش خاک بررسی شد.

    مواد و روش ها

    نمونه های خاک سطحی از منطقه بازفت در استان چهارمحال و بختیاری جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل شدند. از روش کشت انتخابی و غنی سازی برای جدا کردن باکتری های مولد اوره آز در محیط کشت تجاری افتراقی اوره آگار بیس استفاده شد. فعالیت آنزیم اوره آز در باکتری های جدا شده با روش تغییر در هدایت الکتریکی بررسی و سه باکتری که بالاترین فعالیت آنزیمی را داشتند انتخاب و در مراحل بعدی از آنها استفاده شد. برای شناسایی باکتری های انتخاب شده از روشColony PCR و پرایمرهای یونیورسال f14 و r1492استفاده گردید. میزان مقاومت فشاری و برشی خاک، 14 روز پس از تلقیح باکتری های منتخب با استفاده از پنترومتر جیبی و توروین اندازه گیری شد. پس از تعیین سرعت آستانه، خاک های تلقیح شده در معرض تونل باد قرار گرفته و میزان هدررفت خاک در سرعت های مختلف باد (3/17، 09/22 و 20/27 متر بر ثانیه) اندازه گیری شد.

    نتایج

    باکتری های مولد آنزیم اوره آز با تغییر رنگ محیط کشت از زرد کم رنگ به صورتی تشخیص داده شدند. نتایج نشان داد که خاک های این منطقه پتانسیل بالایی از نظر حضور باکتری های مولد اوره آز دارند. سه گونه منتخب براساس روش مولکولی تحت عنوان Bacillus thuringiensis، Bacillus sp. و Exiguobacterium sp. شناسایی شدند. در خاک های تلقیح شده با باکتری های منتخب، مقاومت فشاری و برشی خاک در مقایسه با کنترل افزایش یافت. گونه های .Bacillua sp (RIFR-U7) و Exiguobacterium sp. (RIFR-U10) به ترتیب باعث بالاترین مقاومت فشاری (kg/cm2 241/±0 56/1) و برشی (kg/cm2 18/66±0/2) شدند. سرعت آستانه برای نمونه کنترل m/s 19/12تعیین شد. اندازه گیری هدررفت خاک در خاک های تیمار شده با باکتری های منتخب در سرعت های مختلف منجر به کاهش هدررفت خاک در مقایسه با خاک های کنترل شد. نتایج نشان داد که سویه .Bacillus sp (RIFR-U7) بالاترین کارایی را در جلوگیری از هدررفت خاک داشت.

    نتیجه گیری

    افزایش مقاومت فشاری و برشی در خاک های تیمار شده نشان داد که این باکتری ها جزء تثبیت کننده های متوسط تا خوب برای افزایش مقاومت فشاری و بسیار خوب برای افزایش مقاومت برشی قابل ارزیابی هستند. بررسی نتایج تونل باد نشان داد که تلقیح گونه Bacillua sp. (RIFR-U7) در مقایسه با دو باکتری دیگر می تواند مقاومت بیشتری در برابر فرسایش بادی داشته باشد. در مجموع، بنظر می رسد که براساس اینکه چه خصوصیتی از خاک بهبود یابد و یا هدف مقاومت در برابر چه نوع فرسایشی است، از گونه های مختلف و یا ترکیبی از آنها باید استفاده کرد.

    کلید واژگان: تونل باد, فرسایش, کربنات کلسیم, مقاومت برشی, مقاومت فشاری}
    Maryam Teimouri *, Leila Kashi Zenouzi, Tahereh Alizadeh
    Background and objective

    Soil is considered one of the most valuable natural resources and the existence of life on the surface of the earth depends on the existence of soil in addition to water and air. Soil stability is an important factor in the health of the soil system and it is a prerequisite to perform processes such as the cycle of elements in the soil. Soil erosion is a serious problem and threat in different regions of the world, and therefore protecting and preventing soil erosion as a non-renewable natural resource is of high priority. To prevent soil erosion, there are various physical, mechanical, and chemical methods.  Due to their high cost and harmful effects on the environment, today much attention is paid to biological methods that are friendly to the environment. This study aimed to investigate the potential of urease producing bacteria on biological stabilization and prevention of soil erosion.

    Methodology

    Soil samples were collected from the Bazoft area in Chaharmahal va Bakhtiari provinces and transported to the laboratory. The enrichment and selective method was used to screen urease producing bacteria in the urea agar base culture medium. The activity of the urease was investigated by the electrical conductivity method and three strains with the highest urease activity were selected and used in further steps. The selected strains were identified by molecular methods, colony PCR by using 14f and 1492r universal primers, and sequencing. The compressive and shear strength was estimated in inoculated soils after 14 days.  The wind erosion threshold velocity was measured in the wind tunnel. The soil loss was estimated at different wind speeds (17.3, 22.09, and 27/20 m/s) in the inoculated soils.

    Results

    The urease-producing bacteria were identified by changing the color of the culture medium from yellow to pink. The results showed that the soils of this area have a high potential for urease producing bacteria. Three species were selected based on their urease activity and identified as Bacillus thuringiensis (RIFR-U3), Bacillus sp. (RIFR-U7), and Exiguobacterium sp. (RIFR-U10). The compressive and shear strength increased in soil inoculated with the selected bacteria compared to the control.  The highest compressive (1.56± 0.241 kg/cm2) and shear strength (2.066±0.18 kg/cm2) were detected in the soils inoculated with Bacillus sp. (RIFR-U7) and Exiguobacterium sp. (RIFR-U10) strains, respectively. The wind erosion threshold velocity was 12.19 m/s. The soil loss was less in the inoculated soils with bacteria compared to control and Bacillus sp. (RIFR-U7) had the highest efficiency in preventing soil loss.

    Conclusion

    The increased compressive and shear strength showed that these selected strains are moderate to good stabilizers for increasing compressive strength and very good for increasing shear strength. The wind tunnel results showed that Bacillus sp. (RIFR-U7) inoculated soil was more resistant to wind erosion compared to the other two strains and controls. In conclusion, it seems that different strains or a combination of them can be used based on what characteristic of the soil is to be improved or the purpose of resistance against which erosion.

    Keywords: Calcium carbonate, compressive strength, erosion, Shear strength, Wind tunnel}
  • N. Rostami *, H. Karimi, M. Tavakoli, M. Mirhasani, M. Heydari

    Mulching is a method of controlling wind erosion in arid and desert areas. In this study, the effects of oil mulch on some properties of soil were investigated, and the optimum amount of mulch to wind erosion control in Dehloran, Iran, was determined. For these purposes, after a mulching practice, soil samples were taken from the three treatments of mulched, control and the afforestation area at two depths of 0-10 and 10-50 cm through monthly field surveys during a year to measure soil parameters, including temperature, soil moisture, pH and EC. Then, the threshold velocity of wind erosion was determined using a wind tunnel and the optimum amount of mulch for erosion control was calculated. The results of soil characteristics analysis showed that soil temperature was significantly affected by the depth and season of sampling and their interactions, in contrast, soil moisture was only affected by the season. Also, soil pH was affected by all independent variables, while EC was only affected by the treatments. Na and SAR were not significantly affected by treatment, depth, and their interactions, while OM was significantly affected by treatment and the interaction between depth and treatment. Finally, the wind tunnel results showed that the erosion threshold velocity in the control area, at the height of 30 cm, was 4.84 m/s. Results also showed that mulching practice can control wind erosion under the maximum wind speed of the region and 7 tons/ha was recommended for future mulching practices in the region and similar areas.

    Keywords: Abu-Ghoveir, Desert, soil conservation, Soil erosion, Wind tunnel}
  • کیانا ملک احمدی، محمود هاشمی، علی دهنوی، فرزاد حیدری*

    دف این پژوهش بررسی امکان و روش استفاده از بیوپلیمر زانتان در کنترل یا کاهش فرسایش بادی خاک، به‌عنوان جایگزینی برای مالچ نفتی است. زانتان یک بیوپلیمر زیست‌تخریب‌پذیر، از جنس پلی‌ساکارید است که توسط باکتری‌ها تولید شده و به‌عنوان پایدارکننده استفاده می‌شود. توانایی غلظت‌های مختلف زانتان، در کاهش فرسایش، در سرعت‌های هفت تا 15 متر بر ثانیه بررسی گردید. بدین‌منظور مخلوط همگن این بیوپلیمر در آب، بر نمونه‌های خاک برداشت شده از تپه‌های ماسه‌ای دشت سجزی اصفهان، پاشیده شد و مقاومت نمونه‌ها در مقابل فرسایش بادی، پس از خشک شدن، با تونل باد آزمایش شد. نتایج نشان داد که در اثر مالچ‌پاشی با بیوپلیمر زانتان پوسته‌ی مقاومی در سطح نمونه تشکیل می‌‌گردد، به‌طوری ‌که مقدار دو گرم بر مترمربع از این بیوپلیمر فرسایش را تا 98 درصد، نسبت به فرسایش نمونه شاهد (تیمار نشده) کاهش می‌دهد. استفاده از زانتان نیازی به دستگاه‌های پیشرفته نداشته و به‌صورت سرد هم قابل پاشیدن است. هزینه هر هکتار مالچ‌پاشی با مالچ نفتی نسبت به بیوپلیمر زانتان، در سال 1399، حدود 13 برابر بیش‌تر برآورد شده است. این بیوپلیمر هم‌چنین مطابق استاندارهای محیط زیست برای استفاده در خاک، بی‌خطر است.

    کلید واژگان: بیوپلیمر زیست تخریب پذیر, تثبیت گرد و غبار, تونل باد, کنترل بیابان زایی, مالچ پاشی}
    K. Malekahmadi, M. Hashemi, A. Dehnavi, F. Heidari*

    The purpose of this research is to study the feasibility and method of using xanthan biopolymer as an alternative for oil mulch in controlling or mitigating soil wind erosion. Xanthan is a biodegradable biopolymer made of Polysaccharides which is produced by bacteria and is used as stabilizer. The ability of different concentrations of xanthan in reducing the erosion, was examined by wind tunnel tests at speed of 7 to 15 m/s. To do so, xanthan gum suspension was sprayed on the surface of sand samples collected from sandy hills of Segzi plain in Isfahan and samples resistance to wind erosion were tested by wind tunnel after being dried. The test results indicated that a resistant crust is formed on sample surface due to spraying xanthan biopolymer, so that 2 gr/m2 of this biopolymer can reduce erosion up to 98 percent compared to untreated sample. Application of xanthan doesn’t need any advanced equipment and it can be sprayed cold. Cost of mulching with oil mulch in March 2020 to March 2021 was estimated to be 13 times more than mulching with xanthan gum. According to environmental standards, this biopolymer is also safe for using on soil resources.

    Keywords: Biodegradable biopolymer, Desertification control, Dust stabilization, Mulching, Segziplain, Wind tunnel}
  • کیانا ملک احمدی، محمود هاشمی*، علی دهنوی، فرزاد حیدری

    پژوهش حاضر به بررسی اثر بیوپلیمر گوار بر فرسایش بادی خاک پرداخته است. با فرض بر اینکه گوار در کنترل فرسایش بادی موثر است، توانایی آن در کاهش فرسایش بادی خاک با استفاده از آزمایش های تونل باد بررسی شد. نمونه های خاک مورد بررسی از تپه های شنی دشت سجزی، واقع در استان اصفهان، برداشت شد. سپس در بشقاب هایی به قطر 23 سانتی متر با سوسپانسیون گوار به نحوی آماده شد، که معادل مقادیر 0/2، 0/4، 0/8، 1/0 و 1/2 گرم بیوپلیمر در هر مترمربع سطح نمونه پوشش داده شود. آزمایش های تونل باد در سرعت های هفت تا 15 متر بر ثانیه بر روی نمونه ها انجام شد. نتایج این آزمایش ها نشان داد که پوسته مقاومی که به سبب پاشیدن سوسپانسیون گوار در سطح خاک ایجاد می شود، مقاومت خاک در مقابل فرسایش بادی را به شدت افزایش می دهد. مقدار 1/2 گرم بر مترمربع از گوار می تواند فرسایش را تا 98 درصد کاهش دهد. نتایج آزمایش های دانه بندی خاک نشان داد که گوار سبب درشت تر شدن دانه بندی و لذا، کاهش مقدار فرسایش خاک و افزایش سرعت باد آستانه فرسایش از هفت به 10 متر بر ثانیه شده است. بنابراین، استفاده از گوار را می توان روشی مناسب برای کنترل فرسایش بادی خاک، پس از بررسی های میدانی، معرفی نمود.

    کلید واژگان: تثبیت ریزگردها, تونل باد, دشت سجزی, کنترل بیابان زایی, مالچ پاشی}
    Kiana Malekahmadi, Mahmoud Hashemi*, Ali Dehnavi, Farzad Heidari

    The present study investigated the effect of guar biopolymer on soil wind erosion. Assuming that Guar gum can control wind erosion, its ability to reduce soil wind erosion was examined by wind tunnel tests. Examined soil samples were gathered from sandy hills of Segzi plain, located in Isfahan Province. Then were prepared in plates with diameter of 23 cm treated with guar gum suspension so that 0.2, 0.4, 0.8, 1 and 1.2 gr of the biopolymer were scattered per square meter of sample surface. Wind tunnel tests were performed on samples at speed of 7 m/s to 15 m/s. The test results indicated that the resistant crust formed on soil surface due to spraying Guar suspension can highly increase soil resistance to wind erosion. 1.2 gr/m2 of Guar can reduce erosion up to 98 percent. Soil sieving analysis results pointed out that Guar gum causes enlargement of the soil aggregates and so in reduction of erosion and raise in threshold wind velocity from 7 to 10 m/s. Thus, using Guar gum can be considered as a suitable method for controlling soil wind erosion, after the field experiments.

    Keywords: Dust stabilization, Wind tunnel, Segzi plain, desertification control, Mulching}
  • وحید سرافرازی، لیلا کاشی زنوزی، محمد خسروشاهی*

    پدیده فرسایش بادی و حرکت ماسه های روان از چالش های جدی سرزمین های خشک محسوب می شود. در پژوهش حاضر برای کنترل طوفان های ماسه و تثبیت گردوغبار، پوشش سنگ ریزه پیشنهاد شده است. برای این کار با انتقال ماسه از منطقه بیابانی بلاک ریلی منتظر قایم- تل حمید تاثیر پوشش سنگ ریزه با تراکم 30، 50 و 75% در میزان باد بردگی ذرات شن و ماسه به کمک تست تجربی تونل باد و در سرعت های متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که برای سرعت های باد تا 10 متر بر ثانیه نیازی به پوشش دهی سنگ ریزه نیست ولی در سرعت های بیشتر از 20 متر بر ثانیه با افزایش درصد پوشش سنگ ریزه میزان فرسایش بادی به صورت توانی کاهش می یابد در سرعت های باد حدود 16 متر بر ثانیه کارایی پوشش 50 و 75% به هم نزدیک بوده و تقریبا نتیجه یکسانی در بر داشت. ازاین رو در این گونه مناطق پوشش بیشتر از 50%، فقط هزینه کار را بیشتر کرده ولی در نتیجه کار تاثیر قابل توجهی نخواهد داشت؛ بنابراین در مناطقی که امکان استفاده از سایر روش ها به دلایل مختلف ادافیکی یا اقلیمی وجود نداشته باشد می توان از پوشش دهی مواد غیر فرساینده مانند ریگ یا پوشش های سنگ ریزه ای به عنوان یک راهکار عملی برای جلوگیری از فرسایش بادی و گردوغبار استفاده کرد.

    کلید واژگان: سنگ ریزه, تثبیت, گردوغبار, تونل باد}
    Vahid Sarafrazi, Leyla Kashi Zenouzi, Mohammad Khosroshahi*
    Introduction

     Due to the detrimental consequences of the application of stabilizers such as mulch and other protectives on the soil surface, including the wafting of bad smell, blackening of the ground, increasing thermal coefficient, warming of the whole area, and even destruction of plants and their unsustainability in nature, wide use of such stabilizers could not be considered as a useful solution to control wind erosion. Therefore, to solve the problem of sandstorms in Iran and get the desertschr('39') soil stabilized, this study proposes that deserts be coated with non-erodible materials (e.g., gravel, sandblasting, etc.)

    Materials & Methods

    Based on the purpose of this study, the effect of gravel cover with 30%, 50%, and 75% coverage on the sandblasting rate of MontazerQaem -TaleHamid desert was investigated using the wind tunnel. To investigate the effect of different gravel coatings on the sand particle transport rate, first, a sand sample was gathered from the Talle-Hamid area in Tabas, located 209 km off the Bafgh Railway, at 55/89 latitude and 32/93 longitude degrees, respectively, and the particle density of sand particles size was measured using standard ASTM D854-02. Its amount was found to be 2724 kg/m3. In the next stages, dry aggregation of sand particle size was first extracted from different parts of the MontazerQaem-Talle-Hamid track. According to the ASHTO T27 standard, at least 500 gr random fine sample particles should be collected from each site to sieve. Four samples were collected from sites that were 209, 213, 217, 222, and 222.7 km off Tabas. Having enumerated Standard-sized sieved particles, we used a vibrating machine to shake different particle diameters for at least 15 minutes. Furthermore, scales with a minimum accuracy of 0.01gr were used to weigh particles of different diameters. According to the standard of reconstitution for fine particles such as sand, the minimum sample size for sieving is 300gr, and the sample should be dried at 110 ° C in a three-stage oven. Then, these particleschr('39') transportation rate was measured at different wind speeds for uncovered gravel samples.

    Results & Discussion

    Initially, by increasing the wind speed from 1 m/s to 8 m/s, it was found that the particlechr('39')s creeping movement started at 6.9 m/s and its creeping speed was 6.9 m/s. The index sample was then placed in the wind tunnel for 5 minutes at different speeds of 9.9, 12.4, 17.2, and 22 m/s, and sand particle transportation was determined. It was also found that wind erosion increased by increasing wind speed polynomials. Subsequently, sands with 30-50% and 75% gravel cover were inserted into the wind tunnel for 5 minutes at wind speeds of 10.5, 15.7, and 22.9 m/s. Having determined the rate of wind erosion, we observed that the wind erosion rate decreased with an increasing percentage of gravel cover at a certain speed. We also found that the greatest effect on decreasing wind erosion rate occurred at wind speed 22.9 m/s, with the reduction percentage of erosion being 67.5%. The study results showed that the wind erosion rate decreased with an increasing rate of gravel cover at a certain speed, and the highest effect of graved on reducing wind erosion was reported for gravel cover of 75%. Therefore, covering the surface of a sandy desert with non-corrosive materials such as sand or gravel could be a practical solution for preventing wind erosion.

    Conclusion

    The effects of non-erodible coating or gravel on the rate of sand particle erosion were investigated via the wind tunnel, the results of which showed that the samples with gravel cover were effective in reducing wind erosion of sand particles. The greatest reduction in wind erosion rate was reported for the sites covered by 75% gravel. According to research conducted in the Chinese deserts, gravel cover with eroding sand particles and reducing wind velocity at the sand surface could well improve erosive sand levels. The present study also showed that at 22.9 m/s wind speed and 75% gravel cover, the erosion rate decreased by 67.5%. Therefore, to reduce the effects of sandstorms in Iran and stabilize the sandy desert area, non-erodible coating such as gravel would be recommended instead of mulch.

    Keywords: non-erodible materials, stabilization, dust, wind tunnel}
  • عاطفه داوری دولت آبادی، اکبر قاضی فرد، کورش شیرانی، فرزاد حیدری مورچه خورتی*

    دشت سگزی از مناطق بیابانی کشور است که به دلیل هموار بودن و وجود خاک های حساس به فرسایش ، استعداد فراوانی برای فرسایش بادی دارد. هدف این پژوهش، بررسی امکان استفاده از شورابه های دشت سگزی و تاثیر آن بر خصوصیات مقاومتی خاک، تشکیل سله های سطحی و پایداری آن در برابر فرسایش بادی می باشد. برای انجام این پژوهش، پنج نمونه خاک با بافت های متفاوت از سطح خاک جمع آوری و همراه با شورابه برداشت شده از زهکش های منطقه به آزمایشگاه منتقل و پس از تعیین برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه ها، به منظور بررسی امکان استفاده از شورابه در کنترل فرسایش بادی، برای ایجاد بادهایی با سرعت و زمان مشخص از دستگاه تونل باد استفاده شد. نمونه بافت خاک، با پاشش نسبت های متفاوت (شورابه به آب) بر سطح آن ها مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، پارامترهایی مانند شوری، سرعت آستانه فرسایش تیمارها پس از خشک شدن، ضخامت، مقاومت و تراکم سله های تشکیل شده اندازه گیری و میزان خاکدانه ای شدن سله ها مشخص شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش شوری محلول ها، تراکم و ضخامت سله تشکیل شده، سرعت آستانه فرسایش در مدل انجام شده، افزایش می یابد. تجزیه واریانس داده ها، برای بررسی تاثیر بافت، شوری شورابه، ضخامت سله و سرعت آستانه بر کنترل فرسایش بادی، اختلاف معنی دار در سطح یک درصد را نشان داد. نمونه C با بیشترین درصد ریزدانه و مجموع یون های کلسیم و منیزیم برای هماوری ذرات، دارای سرعت آستانه 11 متر بر ثانیه و نمونه E با کمترین درصد ریزدانه و مجموع یون های کلسیم و منیزیم دارای سرعت آستانه 6.23 متر بر ثانیه بود. سرعت آستانه فرسایش بادی نمونه های D ،A و B نیز به ترتیب با کاهش میزان ذرات ریزدانه کاهش یافت. وجود مقدار زیاد سدیم از نظر علمی و کاربردی محدودیت هایی در امکان استفاده از شورابه به عنوان مالچ ایجاد می کند، ولی نتایج نشان می دهد که کاربرد شورابه برای افزایش تراکم جاده های خاکی می تواند نتیجه بخش باشد.

    کلید واژگان: تثبیت گرد و غبار, تراکم خاک, تونل باد, جاده های خاکی, سله}
    Atefeh Davari Dolatabadi, Akbar Ghazifard, Kourosh Shirani, Farzad Heidari Morche khorti *

    East of Isfahan City, especially around Segzi Plain is one of the desert areas of the country that due to the flatness and soils sensitivity to wind erosion, there is high susceptibility to wind erosion. The aim of this study is to evaluate the possibility of using saline water of Segzi Plain and its effect on the soil strength properties, crust formation and its stability against wind erosion. In order to conduct this research, five soil samples with different textures were collected from top soil surface and were transferred to the laboratory along obtained saline water sample from surface aquifer. After determining some of the physical and chemical properties of samples, they were examined in wind tunnel with specified velocity for soil erosion tests. The first soil sample was flooded with saline water and the rest were treated with either spraying of undiluted saline water or spraying of diluted saline water with 2 to 1, 1 to 1 and 1 to 2 ratios of saline water to water. In this regard, parameters such as salinity of saline water, erosion threshold velocity of dried treated soil samples, maximum dry density, thickness, strength and sieve analysis of the crusts were determined. The results indicated that, as the salinity of saline water increases, the strength, thickness and maximum dry density of forming crust and wind erosion threshold velocity also increases in the model. Analysis of variance used to investigate the effects of soil texture, salinity of saline water, crust thickness and threshold velocity to control wind erosion showed significant difference in 1% level. Sample C1 with the highest percentage of fine grains had threshold velocity of 11 m.s-1, but sampleE1 with the lowest percentage of fine grains had threshold velocity 6.23 m.s-1. The presence of a high amount of sodium makes restrictions on the possibility of using saline water as mulch scientifically and practically but the results showed that the use of saline water can increase the density of dirt roads.

    Keywords: Consolidation dust, Crust, Dirt roads, Soil compaction, Wind tunnel}
  • M. Mirhasani, N. Rostami *, M. Bazgir, M. Tavakoli
    Wind erosion is considered as one of the main processes of land degradation in different parts of the world. Among the most effective ways to control wind erosion is to cover land surface with natural vegetation area. In this study, 3 replica soil samples were collected, at a depth of 0-3 cm, from various land uses in Dehloran, Ilam Province, Iran. Physical and chemical characteristics of soil samples were determined in the laboratory to allow the application of the ENVI_met Headquarter model commonly used to design biological windbreak. The threshold friction velocity (TFV) is the basic parameter for effective construction of a windbreak. To determine its values, a wind tunnel test was conducted. Based on simulation results with the pattern designed with Prosopis juliflora species, it was observed that the wind speed decreased in front of the windbreak but returned to the initial speed at a larger distance behind the windbreak. Therefore, the designed windbreak for this species is able to reduce the wind speed to a far distance while in the designed windbreak with Haloxylon aphyllumspecies the wind returns to the initial speed within a shorter distance. According to the results, the wind speed reduction is directly related to the height of windbreak. Moreover, the designed windbreak with P. juliflora species, more effectively reduce the wind speed and protect longer distances behind the windbreak; thus it can be proposed as a suitable windbreak for the study area.
    Keywords: Wind tunnel, TFV, Biological windbreak, ENVI-met}
  • مسعود بازگیر *، داود نامدار خجسته
    یکی از پدیده های رایج اقلیمی در مناطق خشک و نیمه خشک توفان گرد و غبار است. در ایران نیز یکی از نگرانی های محیط زیست افزایش توفان های گرد و غبار می باشد. روش های مختلفی برای کنترل این پدیده وجود دارد که هر کدام دارای محدودیت هایی هستند. یکی از روش های کنترل و مهار گرد و غبار، استفاده از مالچ یا خاک پوش است. هدف این پژوهش، ارزیابی رفتار خاک پوش های زیستی، شیمیایی و معدنی به عنوان تثبیت کننده منشاء گرد و غبار، در شرایط آزمایشگاهی برای دوره های یک هفته ای و شش ماهه و همچنین، تعیین شرایط بهینه افزایش ماندگاری آن ها در خاک در استان ایلام است. به منظور بررسی اثر این خاک پوش ها در تثبیت گرد و غبار، آزمون های مختلفی از جمله بررسی اثر تنش های نور و دما بر دوام خاکدانه ها، مقاومت فشاری، پایداری خاکدانه و آزمون تونل باد بر هدررفت خاک انجام شد. تعیین مقاومت در برابر فرسایش بادی در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از شبیه ساز فرسایش بادی با سرعت 25 متر بر ثانیه به مدت 15 دقیقه (برای هر تیمار) برای دوره های، یک هفته ای و شش ماهه انجام شد. با توجه به نتایج مقاومت فشاری، پایداری خاکدانه ها و تونل باد، سه فرمولاسیون F13 ،F4 و F15 (ترکیب پلیمر زانتان-کربنات کلسیم، پلیمر پلی ونیل استات-کربنات کلسیم و زانتان-پلی ونیل استات) برای استان ایلام، به عنوان فرمولاسیون های (تیمارهای) بهینه تثبیت منشاء گرد و غبار انتخاب شدند. به طور کلی، برای تثبیت خاک هر منطقه، نیاز به تعیین فرمولاسیون مناسب و متناسب با خصوصیات اقلیمی و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک منطقه است.
    کلید واژگان: پدیده اقلیمی, توفان گرد و خاک, تونل باد, مالچ, منطقه خشک و نیمه خشک}
    Masoud Bazgir*, Davood Namdar Khojasteh
    Dust storm is a meteorological phenomenon which is common in arid and semi-arid regions. Dust storms are also one of the environmental concerns in Iran. There are different methods to control this phenomenon which some of them have limitations. Application of mulches is one of the ways to control and prevent dust storms. This study, aims to evaluate the behavior of biological, chemical and mineral mulches during one week in laboratory conditions and six months to stabilize the source of dust storm and improve the persistence of these mulches in Ilam Province. In order to study dust storm stabilization by these mulches, different tests were carried out including wind tunnel test, light and temperature stress effect on strength, pressure resistance, aggregate stability and soil loss. Wind erosion resistance determined in laboratory conditions by wind erosion simulation in 25 m s-1 for 15 minute of each treatment for both, one week and six months. According to the results, strength, pressure resistance, aggregate stability and wind tunnel simulation, three formulation of F4, F13 and F14 (zantan polymer-calcium carbonate, polyvinyl acetate-calcium carbonate and zantan-polyvinyl acetate) were recommended for stabilization of dust storm in Ilam Province. Generally, for soil stabilization suitable formulation based on climatic, soil physical and chemical properties are needed for each region.
    Keywords: Arid, semi-arid region, Dust storm, Meteorological phenomenon, Mulch, Wind tunnel}
  • علی محمد قائمی نیا *، محمد علی حکیم زاده
    فرسایش بادی یکی از جنبه های بیابان زایی و تخریب اراضی در مناطق خشک است. وقوع وزش بادهای با سرعت زیاد علاوه بر کاهش حاصلخیزی خاک، سبب ایجاد خسارت به تاسیسات مستقر در این مناطق می شود. احداث بادشکن های غیرزنده با شاخه های درختان و درختچه ها و الوار و همچنین مصالح ساختمانی یکی از شیوه های رایج در کاهش خسارت ها است. با توجه به وقوع خشکسالی در سال های اخیر و لزوم افزایش استفاده بهینه از آب موجود در بخش کشاوزی، استفاده از بادشکن های غیرزنده مناسب تر به نظر می رسد. به منظور بررسی تاثیر انواع الگوهای متداول آجرچینی مشبک در میزان حفاظت بادشکن ها از نقاط در پشت خود، یک بررسی آزمایشگاهی در تونل باد انجام شد. بدین منظور پنج الگوی آجرچینی مشبک با تراکم های مختلف به همراه شاهد با تراکم 100 درصد در قالب بلوک کامل تصادفی با چهار تکرار، موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش تخلخل در بادشکن، ضمن کاهش سرعت باد و حفظ منطقه موردحفاظت، خطوط جریان به شکل موازی درآمده و جریان های پیچشی در آن ها مشاهده نمی شود. درصورتی که با کاهش تخلخل، در خطوط جریان باد جریان پیچشی به وجود آمده و موجب کاهش حفاظت از منطقه موردنظر می شود. نتایج همچنین نشان داد که احداث بادشکن با ارتفاعی کمتر از ارتفاع سازه موردحفاظت (مانند گلخانه)، به خصوص در بادشکن های با تراکم زیاد، نه تنها سازه در برابر وزش باد حفظ نمی شود، بلکه با شکل گیری جریانی با سرعت بیشتر در روی بادشکن و جریان های پیچشی در پشت آن، خسارت ها افزایش می یابد. ازاین رو توجه به ایجاد تراکم بهینه با کاربرد الگوهای آجرچینی مشبک مناسب، در احداث بادشکن های غیرزنده آجری حائز اهمیت است.
    کلید واژگان: فرسایش بادی, تراکم بادشکن, آجر, تونل باد, بیابان زدایی}
    Ali Mohammad Ghaeminia*, Mohammad Ali Hakimzadeh
    Due to the drought in recent years and the need to increase the efficient use of water in agriculture, the abiotic windbreak appears to be more suitable than biotic. In order to investigate the effects of lattice brick patterns in protection of the windbreak on the back, an experimental study was carried out in a wind tunnel. For this purpose, five lattice brick patterns with different densities, with density of 100% for the control in a randomized complete block design with four replications were studied. The results revealed that with increasing porosity in the windbreaks, while reducing wind speed and keeping the area protected; flow lines become parallel and vortex currents are not observed. While with reduced porosity, the wind streamlines the flow and becomes turbulent and reduces protection in the desired area. Also, results showed that the construction of windbreaks with a height less than the height of the protection structures (like a greenhouse), especially in high-density windbreaks, not only protect against winds not retained, but also with the formation of more rapid and vortex flows behind the windbreaks, the damage increases. Thus, attention to create optimum density with the use of appropriate lattice patterns is important in establishing abiotic brick windbreaks.
    Keywords: Wind erosion, Density of windbreak, Brick, Wind tunnel, Combat to desertification}
  • داود نامدار خجسته، حسینعلی بهرامی*، مهران کیانی راد
    روش های مرسوم برای کاهش طوفان گرد و غبار (به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک) تثبیت کانون مولد گرد و غبار با استفاده از پلیمرهای شیمیایی و محصولات نفتی بوده است که در شرایط موجود، با توجه به هزینه بالاو اختلاف نظر در خصوص اثرات محیط زیستی آن ها مقرون به صرفه نمی باشد. بنابراین با توجه به مشکلات این نوع خاک پوش ها، استفاده از پلیمرهای زیستی جهت تثبیت گرد و غبار در سال های اخیر به عنوان جایگزین مناسب توصیه شده است. پلیمرهای زیستی از طریق ایجاد خاکدانه سازی و اتصال ذرات ریز با یکدیگر و تشکیل ذرات بزرگ تر باعث تشکیل ساختار پیوسته یا کم پیوسته ذرات با یکدیگر می شود. هدف از این مطالعه ارزیابی رفتار خاک پوش های زیستی با پایه های مختلف به عنوان تثبیت کننده گرد و غبار، در شرایط آزمایشگاهی و هم چنین تعیین شرایط بهینه افزایش ماندگاری تاثیر آن ها در خاک می باشد. به منظور بررسی اثر این خاک پوش ها در تثبیت گرد و غبار عوامل مختلفی از جمله تنش های نور و دما بر قوام خاکدانه ها و ارزیابی کیفی تغییرات گروه های عاملی تیمارهای خاک پوش با روش طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)، مقاومت فشاری و تعیین مقاومت در برابر فرسایش بادی در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از شبیه ساز فرسایش بادی در سرعت 6/25 متر بر ثانیه به مدت 15 دقیقه انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد که درآزمایش های تونل باد، مقاومت فشاری و پایداری خاکدانه ها، تیمارهای S3، S4، S5، S6، S7، S8، S9، S10، S12، S14 در سطح 5 درصد بهتر از تیمارهای دیگر در کنترل گرد و غبار عمل می کنند. نتایج میکروسکوپ الکترونی نشان داد که زمانی خاکپوش زیستی در سطح خاک پاشیده می شود قسمتی از آن در بین ذرات و قسمتی دیگر در سطح خاکدانه قرا می گیرد. بنابراین پیوند قوی واندروال، هیدروژنی و یونی بین سطح منفی ذرات رس و گروه پلی الکترولیت پلیمر تشکیل شده، که نتیجه آن افزایش مقاومت فشاری و مقاومت در برابر فرسایش باد در سرعت 6/25 می باشد. تیمار شاهد به دلیل نبودن پیوند بین ذرات خاک، مقاومت فشاری پایین بوده و خاک مستعد تولید گرد و غبار است.
    کلید واژگان: تثبیت گرد و غبار, تونل باد, خاک پوش, پلیمرزیستی}
    D. Namdar Khojasteh, H.A. Bahrami *, M. Kianirad
    most conventional methods use chemical polymers and petroleum products (particularly, in arid and semiarid zones) to stop dust storm which are considerably labor, cost and time consuming. Use of the chemical polymers have several drawbacks such as high price of chemicals and their potentially harmfulness to environment. Using bio polymers has received worldwide attention during the last two decades owing to their great potential as a soil additives to stabilize the soil. The results obtained from different types of biopolymers or biopolymer compositions implicitly represent them to be applicable for binding the soil particles at the surface of light soils. Application of biopolymer as a stabilizer has proved to be effective for prevention of dust storms by stabilizing soil structure. The objective of this study was to use and screen a series of biopolymers to quantify their effectiveness as dust stabilizer in the laboratory scale. In this study, 20 biopolymer stabilizers be used. In order to assess the influence of biopolymers upon topsoil stabilization, laboratory tests on unconfined compressive strength, wet aggrigate stability and erosion resistance of untreated and treated soil samples be performed. In laboratory the wind speed in the tunnel be gradually increased from 0 to 25.6 m/s during 15 minutes . The wind erosion, compressive strength and aggregate stability test results clearly indicated that S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S12, S14 specimens were useful to dust control, in the relatively arid and semiarid areas. The SEM image showed that when biopolymers were applied to soil, a part of them filled up the voids of soil, and other part stayed on the soil aggregates surface. The polyelectrolyte groups in its molecular structure had chemical reaction with positive ions of clay grain and create physicochemical bonds between molecules and soil aggregates with ionic, hydrogen, or Van der Waals bonds. Untreated sample hadn’t bonds between molecules and soil aggregate so, the compressive strength and aggregate stability were very weak in these samples.
    Keywords: Biopolymer, Dust storm, Mulch, Dust Stabilization, Wind tunnel}
  • علی محمد قائمی نیا*
    با توجه به عملیات دشوار صحرایی در مناطق بیابانی به منظور اندازه گیری فرسایش بادی، استفاده از دستگاه های با کارایی بالا، مقاوم به شرایط محیط و نیاز کمتر به مراقبت و نگهداری ضروری است. هدف اصلی این تحقیق، طراحی، ساخت و ارزیابی رسوب گیر فرسایش بادی EDST (Eight Directional Sand Trap) است تا بتواند در مناطق مورد توجه از لحاظ فرسایش و رسوب بادی مورد استفاده قرار گیرد. دستگاه ساخته شده دارای دو بخش دریافت رسوب از سطح خاک تا ارتفاع 60 سانتی متر و مخازن نگهدارنده رسوب در راستای هشت جهت جغرافیایی است. همچنین دستگاه با بهره گیری از کلاهک یک طرفه و بادنمای متصل به آن، ضمن تخلیه جریان هوای ورودی به دستگاه، با توجه به سرعت و جهت باد، به طور خودکار سبب ایجاد خلاء در قسمت پشت به باد کلاهک شده و مانع از ایجاد مقاومت زیاد دستگاه در برابر جریان باد ورودی به دستگاه می شود. نتایج ارزیابی دستگاه در داخل تونل باد نشان داد که کارایی دریافت دستگاه در سرعت های مختلف مورد بررسی (1، 2، 3، 4 و 5 متر بر ثانیه) متفاوت است به طوری که بیشترین کارایی برابر با 3/ 47% در سرعت ms-14 مشاهده گردید. همچنین کارایی دستگاه در تعیین سمت انتقال رسوب با افزایش سرعت باد افزایش یافته و در سرعت ms-15 به 8/ 61% رسید. مقایسه منحنی تجمعی دانه بندی رسوب داخل دستگاه و منبع رسوب در تونل باد نشان داد که دستگاه به قطر ذرات انتخاب پذیر است به طوری که در به تله اندازی ذرات با قطر بیش از mm 0/1 با کارایی 86% عمل می کند اما در به تله اندازی ذرات کوچک تر از mm 0/1 ناکارآمد است.
    کلید واژگان: رسوب گیر, فرسایش بادی, جهت رسوب, مقدار رسوب, تونل باد}
    Ali Mohammad Ghaemi Nia*
    Due to the difficult field operations in desert regions, in order to measure wind erosion, the use of devices with a high-performance, resistant to environmental conditions and need less maintenance is required. The main objective of this research was to design, manufacture, and evaluation of EDST (Eight Directional Sand Trap)", so that it could be used in areas exposed to wind erosion and sedimentation. The device is made of two parts including the sediment catch from the soil surface to a height of 60 cm and sediment holding tanks for the eight geographical directions. According to the obtained results, the catching efficiency of this sand trap varied in different examined wind speeds (1, 2, 3, 4 and 5 ms-1);so that the most efficiency was equal to 47.3% at 4 ms-1. In addition, the device efficiency in determining the direction of sediment transport increased by increasing tunnel’s wind speed and reached to the highest value (61.8%) at 5 ms-1. The comparison of cumulative curve of sediment grading inside the sand trap and sediment source in the wind tunnel showed that the device was selective to diameter, so that the trapping of particles whose diameter was more 1 mm was done with an efficiency of 86%. However, it was inefficient in tapping the particles smaller than 1 mm.
    Keywords: Sediment catcher, wind erosion, sediment direction, sediment amount, wind tunnel}
  • مجید محمودآبادی*، سمیرا زمانی
    فرسایش بادی یکی از مهم ترین جنبه های تخریب اراضی است که مشکلات قابل توجهی را به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک به وجود ارائه است. شناخت توزیع اندازه ذرات رسوب و همچنین فرآیندهای حمل ذرات، اهمیت زیادی در مدل سازی فرسایش بادی دارد. پژوهش حاضر به بررسی این موضوع بر روی دو نوع خاک با توزیع اندازه ذرات متفاوت که از اراضی زراعی و تپه ماسه ای نمونه برداری شده، با استفاده از آزمایش تونل باد، پرداخته است. نتایج حاصل، نشان داد اندازه ذرات رسوب بادرفت در مقایسه با اندازه ذرات خاک های مورد مطالعه، در همه سرعت های باد مورد بررسی، دارای اندازه ریزتری است. این موضوع نشان از یک حالت انتخاب پذیری در فرسایش ذرات ریز از سطح این خاک ها دارد. همچنین، مشخص شد در خاک زراعی، با افزایش سرعت باد از دو به 18 متر بر ثانیه در ارتفاع 20 سانتی متری، توزیع اندازه ذرات رسوب به سمت خاک اصلی میل می کند. این روند در خاک ماسه ای برعکس بود و با افزایش سرعت باد، فراوانی ذرات ریز در مقایسه با خاک اصلی افزایش یافت. همچنین، نتایج بررسی فرآیندهای حمل ذرات نشان داد که در هر دو نوع خاک، خزش اهمیت کمتری نسبت به دو فرآیند جهش و تعلیق در انتقال ذرات دارد. سهم این فرآیند در انتقال ذرات خاک های زراعی و ماسه ای، به ترتیب کمتر از 10 و یک درصد تعیین شد. در خاک زراعی در سرعت دو متر بر ثانیه، انتقال ذرات به صورت تعلیق اهمیت بیشتری داشت و بسته به توزیع اندازه ذرات خاک، 1/61 تا 5/68 درصد ذرات به صورت تعلیق منتقل شد. این درحالی بود که با افزایش سرعت باد به 18 متر بر ثانیه، جهش با 4/50 تا 8/53 درصد، فرآیند غالب حمل ذرات این خاک معرفی شد. در خاک ماسه ای در سرعت کم باد، عمده ذرات (3/59 درصد) به صورت جهش منتقل شد، ولی با افزایش سرعت، اهمیت تعلیق بیشتر شد و 3/55 درصد ذرات از این طریق منتقل شد. نتایج پژوهش حاضر نشان از اهمیت توزیع اندازه ذرات خاک بر توزیع اندازه رسوب و همچنین، فرآیندهای حمل آن دارد.
    کلید واژگان: تونل باد, سرعت باد, رسوب, فرسایش پذیری خاک, مناطق خشک و نیمه خشک}
    Majid Mahmoudabadi*, Samira Zamani
    Wind erosion is one of the aspects of land degradation resulting in some problems especially for arid and semi-arid regions. Recognition of Sediment size Distribution (PSD) as well as transport mechanisms is important in modelling of wind erosion. In the present study، this topic was investigated on two soils taken from cropland and sand dune with different PSD، using wind tunnel. Results showed that compared to the original soil، the collected sediment had finer sizes، indicating a selective mechanism in transporting detachable particles. It was found that for cropland soil، increasing wind speed from 2 to 18 m/s at the height of 20 cm، the PSD of sediment approached to the original soil. This trend was reverse for sandy soil so that، for higher wind velocities، the frequency of fine particles was more than the original soil. The result of transport mechanisms indicated that compared to saltation as well as suspension، creeping was the least important mechanism. The contributing percentage of creeping for cropland and sandy soils was determined less than 10 and 1 %، respectively. For the cropland soil at wind speed of 2 m/s، suspension was the most important mechanism of transport and depends on soil''s PSD، 61. 1- 68. 5 % of particles were transported. Increasing wind speed up to 18 m/s، saltation with 50. 4- 53. 8 % was found as the main transport mechanism. Reversely، in the sandy soil at low wind speed، most of sediment (59. 3 %) was transported through saltation، whereas increasing the speed، suspension with 55. 3 % became the dominant mechanism. The finding of this study brings up the important of soil PSD on the PSD of sediment as well as transport mechanisms.
    Keywords: Arid, semi, arid regions, Sediment, Soil erodibility, Wind tunnel, Wind speed}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال