بررسی تأثیر اندازه، رطوبت ذرات و مالچ پلی‌اکریلیک اسید بر میزان فرسایش بادی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فنی مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

2 دانشکده شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه تبریز

چکیده

دریاچه ارومیه در استان آذربایجان غربی طی چندین سال گذشته تقریباً شش متر کاهش سطح داشته و رو به خشکی است. در صورت خشک شدن این دریاچه هوای معتدل منطقه تبدیل به هوای گرمسیری شده و طوفان­های نمک آغاز خواهد شد. بنابر این می­بایست به دنبال راهکارهایی برای کنترل فرسایش بادی بود. یکی از عوامل مؤثر بر فرسایش بادی، زبری سطحی است که به توزیع اندازه ذرات سطحی وابسته است. عامل دیگر مقدار رطوبت ذرات است. یکی از روش­های کنترل فرسایش بادی که در دهه­های اخیر رایج شده، استفاده از مالچ مواد پلیمری می­باشد. این تحقیق به بررسی نقش توزیع اندازه ذرات و مقدار رطوبت آن­ها در میزان سرعت آستانه فرسایش و میزان فرسایش بادی و نیز تأثیر مالچ پلی­اکریلیک اسید در کنترل فرسایش بادی می­پردازد. به این منظور، نمونه­ها در دانه­بندی­های متفاوت مورد آزمایش قرار گرفته و مقدار سرعت آستانه فرسایش و میزان فرسایش برای هر دانه­بندی با آزمایش تونل باد به دست آمده است. سپس تأثیر رطوبت در میزان فرسایش نمونه­ها تعیین شده است. نتایج نشان می­دهد، با کاهش قطر ذرات نمونه، مقدار سرعت آستانه فرسایش بادی کاهش یافته و میزان فرسایش بادی افزایش می­یابد. و نیز با افزایش میزان رطوبت نمونه­ها، فرسایش بادی در نمونه­ها به مقدار 8/10 برابر کاهش می­یابد. نتایج به دست آمده از مالچ پلی­اکریلیک اسید روی نمونه­ها بیان کننده کاهش 98 درصد در میزان فرسایش بادی می­باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Studying the Effect of Size and Moisture of Particles and Mulch Polyacrylic Acid on the Amount of Wind Erosion

نویسندگان [English]

  • Nahideh Eshaghi Sardroud 1
  • Hooshang Katebi 1
  • Abdolreza Mirmohseni 2
1 Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz
2 bFaculty of chemistry, University of Tabriz
چکیده [English]

Wind erosion is a major environmental problem in anywhere the soil is loose, dry, and finely granulated. That is because winds can easily lift and move sands and soil particles. Wind erosion occurs when the force of wind exceeds the threshold level of soil, because the force of wind is stronger than the gravitational force holding the soil down. Wind erosion is the result of complex interactions among windvelocity, precipitation, surface roughness, soil texture. Definitely, rate of wind erosion is related to the threshold wind velocity. Threshold wind velocity is the velocity which cause the initiate move of soil particle. It depends on soil particles size, moisture, soil features. In terms of soil surface, Blanco and Lal (2008), Chepil and Milne (1941) found that soil particle size has a negative relationship on wind erosion [1, 2]. Fine and loose particles are entrained more easily than coarse particles under the same wind velocity and it is because of weight of particles. On the other hand, soil moisture is also an important factor influencing the erosion rate. There are variety ways to control wind erosion. Recently, chemical and polymeric stabilizers be used for reducing wind erosion. Various researchers got to control wind erosion by using polymers such as: Poly Vinyl Acetate (PVIN), Poly Acryl Amide (PAM) as a stabilizer in laboratory scale with wind tunnel [3].

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wind tunnel
  • Salt storm
  • Roughness of the surface
  • Threshold wind erosion velocity
  • Polyacrylic acid

مراجع

]1[     رفاهی، حسینقلی، "فرسایش بادی و کنترل آن"، چاپ پنجم، انتشارات دانشگاه تهران، 1388.
[2]        Dong, Z., Liu, X., Wang, X., "Aerodynamic Roughness of Gravel Surfaces", Geomorphology, 2002, 43: 17-31.
[3]        Li, F., Zhang, H., Zhang, T. H., Shirato, Y., "Variation of Sand Transporation Rates in Sandy Grasslands A Long A Desertification Gradient in Northern China", Catena, 2003, 53: 255-272
[4]        Puget, P., Chenu, C., Balesdent, J., "Dynamics of Soil Organic Matter Associated With Particle-Size Fractions of Water-Stable Aggregates", Europ. J. Soil Sci, 2000, 51: 595-605.
]5[     محمودآبادی، م.، دهقانی، ف.، عظیم­زاده، ح. ر.، "مطالعه اثر توزیع اندازه ذرات خاک بر شدت فرسایش بادی"، مجله مدیریت خاک و تولید پایدار، 1389، جلد اول، شماره اول.
[6]        Bagnold, R. A., "The Size-Grading of Sand by Wind", Proc-R. Soc. London, 1937, Ser. A 163, 250-64
[7]        Hoover, J. M., "Dust Control on Construction Sites", Arizona Department of Transportation, 1987, Report No. FHWAAZ, 86-807. 65p.
[8]        Han, Z., Wang, T., Dong, Z., Hu, Y., Yao, Z., "Chemical Stabilization of Mobile Dunefields along A Highway in the Taklimakan Desert of China", Journal of Arid Environments, 2007, 68260-270.
[9]        He, J. J., Cai, Q. G., Tang, Z. J., "Wind Tunnel Experimental Study on the Effect of Pam on Soil Wind Erosion Control", Environ Monit Assess, 2008, 145:185-193.
[10]     Yang, Z., Tang, Z., "Effectiveness of Fly Ash and Polyacrilamid as a Sand-Fixing Aget for Wind Erosion Control", Water Air Soil Pollut, 2012, 223: 4065-4074
]11[    موحدان، م.، عباسی، ن.، کرامتی، م.، "بررسی آزمایشگاهی تأثیر پلیمر پلی­وینیل استات بر کنترل فرسایش بادی خاک­ها"، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 1390، جلد 25، شماره 3.
]12[    افتخاریان، ل.، تی­تی­دژ، خاکباز، ا.، سارنگ، ب.، نواری، ا.، صادقیان، م.، روستا، پ.، "آزمایشگاه مکانیک خاک، نشر کتاب دانشگاهی"، 1380، چاپ دوم.
[13]     Orwoll, Robert A.; Yong, Chong S., "Poly(acrylic acid)", In Mark, James E. Polymer Data Handbook. Oxford University, 1999, Press, Inc. pp. 252-253. ISBN 978-0195107890.
 
 
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
دوره 45.4، شماره 81 - شماره پیاپی 81
زمستان 94
اسفند 1394
صفحه 1-6

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار