بخشی از مقاله
چکیده
فرسایش بادی و گرد و غبار ناشی از مرغزار زهکشی شده شهرکرد بهداشت اهالی شهر شهرکرد و حومه را تهدید می کند. اندازهگیری میدانی عوامل موثر بر فرسایش بادی دشوار و کنترل همه عوامل تأثیرگذار دشوار است از اینرو از روشهای محاسباتی و تونلهای باد برای تخمین حساسیت اراضی به فرسایش بادی و میزان فرسایش بادی استفاده میشود. این تحقیق به منظور بررسی حساسیت و میزان تولید رسوب ناشی از فرسایش بادی در منطقه مرغزار زهکشی شده شهرکرد انجام شد.
بدین منظور از اندازهگیری ذرات بزرگتر از 0/84 میلی متر برای تخمین فرسایشپذیری و از تونل باد به منظور تعیین حساسیت به فرسایش بادی استفاده شد. نتایج نشان داد که فرسایشپذیری و سرعت آستانه فرسایش بادی در مرغزار بیشتر از اراضی اطراف است. میزان بار رسوب تولید شده در مرغزار نیز بیشتر از 2 برابر دو کاربریهای دیگر بود. مقایسه نقشه طبقهبندی فرسایشپذیری و نقشه کاربری اراضی نشان داد که 83/3 درصد مرغزار شهرکرد به عنوان مناطق با فرسایشپذیری بالا 82/2 درصد از مرغزار زهکشی شده تحت عنوان اراضی حساس در نقشه حساسیت به فرسایش بادی طبقهبندی شده است.
.1 مقدمه
فرآیند بیابانزایی عمدتاً مناطق خشک و نیمه خشک را تحت تأثیر قرار داده و با شتابی فزآینده، کارایی سرزمینها را کاهش میدهد - . - 1 شدت فرسایش بادی تابع دو دسته عوامل فرسایندگی و فرسایش پذیری است. فرسایشپذیری به ویژگیهای فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی خاک و هم چنین شرایط سطحی آن مربوط میشود، در حالیکه فرسایندگی به فیزیک باد مانند سرعت آن وابسته است
به طورکلی، خطر فرسایش بادی در مناطقی شدیدتر است که خاک سست، خشک و عاری از پوشش بوده و بادهای با سرعت و تکرار زیاد وجود داشته باشد . - 6 - اوئلز و همکاران - 2003 - گزارش کردند که تعیین دقیق زبری آئرودینامیک برای مدلسازی فرسایش خاک اهمیت دارد. خاکدانههای موجود در سطح خاک به ویژه ذرات درشتتر بر کنترل زبری تصادفی نقش مهمی دارند
اندازهگیری عوامل موثر بر فرسایش بادی در شرایط مزرعه، دشوار و غیر قابل کنترل است از اینرو استفاده از دستگاه تونل باد به عنوان یکی از روش های قابل اجرا مطرح شده است. تأثیر زبری ناشی از وجود خاکدانه به عنوان یکی از عوامل موثر بر فرسایش بادی به وسیله تونل باد قابل اندازهگیری بوده و می تواند بیانگر شرایط واقعی مزرعه باشد
محمودآبادی و همکاران - 1390 - با استفاده از تونل باد نشان دادند که افزایش سرعت باد میزان فرسایش را با توجه به میزان توزیع اندازه ذرات افزایش میدهد به طوریکه با افزایش اندازه ذرات، شدت فرسایش بادی به طور معنیداری کاهش مییابد.
بزرگی فرسایش بادی تابعی از فرسایشپذیری خاک است که به پایداری سطح خاک در مقابل نیروی فرسایندگی باد مربوط است. خصوصیات ذاتی خاک مانند بافت، ساختمان و مقدار آب در اثر متقابل با زبری سطحی و وضعیت پوشش گیاهی، میزان پایداری یا فرسایشپذیری خاک را تعیین میکنند. یک خاک خشک و لس با سطح صاف و لخت مستعد فرسایش بادی است. ذرات خاک سست خشک کوچکتر از 0/84 میلیمتر در سطح خاک به عنوان مواد فرسایش پذیر شناخته شدهاند که به آسانی توسط باد جابهجا میشوند . - 13 - فرسایشپذیری خاک برمبنای زمان و مکان و نوع خاکورزی و مدیریت بقایا به صورت پویا تغییر میکند
برانگارد و همکاران - 2015 - پتانسیل فرسایش بادی را در خاک های آبرفتی قبل و بعد از آشفتگی با استفاده از تخمین سرعت آستانه برشی به کمک خصوصیات ساده و با اندازهگیری آسان به دست آوردند و گزارش کردند که سرعت آستانه در خاکهایی با سلههای - Crusts - فیزیکی ضعیف خیلی کمتر است و میانگین نرخ تولید رسوب در قبل و بعد از آشفتگی بالاتر است و نرخ تولید رسوب در حالت آشفتگی کم می شود. همچنین آن ها گزارش کردند که خاک های سله بسته با سلههای ضعیف و پوشش سنگی سطحی - surficial rock cover - به فرسایش بادی و تولید گرد و غبار حساستر هستند.
با توجه به اهمیت وقوع فرسایش بادی در دشت شهرکرد و تهدید بهداشت اهالی مناطق مسکونی شهری و اراضی کشاورزی و در راستای بهبود شرایط زیستی ساکنین شهر شهرکرد این تحقیق با هدف تخمین میزان فرسایشپذیری خاک و حساسیت اراضی به فرسایش بادی در مرغزار دشت شهرکرد و حاشیه آن برنامهریزی شد.
.2 مواد و روش ها
منطقه مطالعاتی بخشی از دشت شهرکرد شامل مرغزار زهکشی شده شهرکرد در محدوده عرض جغرافیایی 3567000 تا 3572000 متر و طول جغرافیایی 481500 تا 485700 متر در جنوب شهر شهرکرد مرکز استان چهارمحال و بختیاری واقع شده است - شکل . - 1-3 وسعت مرغزار در حال حاضر حدود 631 هکتار است که در گذشته وسعت زیادتری داشته و بخش زیادی از آن زیر سطح فرودگاه شهرکرد است. در طی چند دهه اخیر این مرغزار روند تخریبی شدیدی را به دلایل دخالت انسانی و عوامل طبیعی متحمل شده است و امروزه شرایط بیابانی به خود گرفته است. از نظر زمینشناسی مواد تشکیل دهنده آن رسوبات ریزدانه متعلق به دوره کواترنری میباشد
شکل.1-3 موقعیت جغرافیایی محدوده مورد مطالعه در استان چهارمحال و بختیاری و ایران.
فعالیتهای میدانی و آزمایشگاهی
مکان نقاط نمونه برداری به صورت تصادفی کنترل شده بر اساس نقشه کاربری اراضی بر روی نقشه منطقه اخذ شده از درگاه Google Earth انتخاب شد. در انتخاب موقعیت نقاط نمونهبرداری سعی بر این بود که همهی خصوصیات و تفاوتهای منطقه پوشش داده شود. طی فعالیتهای میدانی به کمک GPS - Global Positioning System - مکان نمونهها مشخص و 20 نمونه خاک به صورت مرکب از عمق 0 تا 5 سانتیمتر برداشته شد. نمونهها هوا خشک شد و به صورت دست نخورده برای آزمایش تونل باد و آزمون الک 0/84 میلیمتر استفاده شد.
برای اندازهگیری سرعت آستانه 7-6 کیلوگرم خاک در سینی مخصوص تونل باد ریخته شد و در تونل باد قرار گرفت. سطح خاک در سرعتهای مختلف باد بررسی و سرعتی که موجب حرکت ذرات میشد به عنوان سرعت آستانه مشخص گردید. به منظور اندازهگیری قابلیت تولید رسوب در هر نمونه خاک، هر نمونه به مدت 5 دقیقه در تونل باد با سرعت 5 متر بر ثانیه قرار گرفت و میزان بار رسوب تولید شده جمع آوری و وزن شد.
درصد ذرات بزرگتر از 0/84 میلیمتر با کمک الک 0/84 میلیمتری اندازهگیری شد بدین صورت که یک کیلوگرم از نمونه خاک در الک ریخته شده و در 50 حرکت رفت و برگشت الک شد - لیلز و تاتارکو، . - 1988 میزان فرسایشپذیری خاک بر اساس جدول 1 تخمین زده شد
با تخمین فرسایشپذیری خاک به کمک جدول 1 و در نظر گرفتن موقعیت هر نقطه نقشه نقطهای فرسایشپذیری - شکل - 2-3 تهیه شد. با میانیابی نقاط، نقشه پیوسته و شبکهای فرسایشپذیری به روش میانگینگیری متحرک - Moving Average - تهیه شد.
جدول .1 برآورد میزان فرسایش پذیری خاک نسبت به فرسایش بادی
