سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه شهید بهشتی

سعیدیان, حمزه, مرادی, حمیدرضا. (1400). اثر متقابل جهت دامنه و شدت بارش در میزان نفوذپذیری خاک نسبت به بارش‌های اسیدی. , 19(4), 131-144. doi: 10.52547/envs.2021.37016
حمزه سعیدیان; حمیدرضا مرادی. "اثر متقابل جهت دامنه و شدت بارش در میزان نفوذپذیری خاک نسبت به بارش‌های اسیدی". , 19, 4, 1400, 131-144. doi: 10.52547/envs.2021.37016
سعیدیان, حمزه, مرادی, حمیدرضا. (1400). 'اثر متقابل جهت دامنه و شدت بارش در میزان نفوذپذیری خاک نسبت به بارش‌های اسیدی', , 19(4), pp. 131-144. doi: 10.52547/envs.2021.37016
سعیدیان, حمزه, مرادی, حمیدرضا. اثر متقابل جهت دامنه و شدت بارش در میزان نفوذپذیری خاک نسبت به بارش‌های اسیدی. , 1400; 19(4): 131-144. doi: 10.52547/envs.2021.37016

اثر متقابل جهت دامنه و شدت بارش در میزان نفوذپذیری خاک نسبت به بارش‌های اسیدی

فصلنامه علوم محیطی
مقاله 8، دوره 19، شماره 4، دی 1400، صفحه 131-144    اصل مقاله (716.69 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.52547/envs.2021.37016
نویسندگان
حمزه سعیدیان* 1؛ حمیدرضا مرادی2
1بخش تحقیقات حافظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمان، ایران
2گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرّس، مازندران، نور، ایران
چکیده
سابقه و هدف: مقدار نفوذپذیری خاک به اندازه حفره ها، غلظت مایع و نیروی کشش سطحی بستگی دارد. در واقع عاملهایی که بر تخلخل اولیه مؤثرند، در میزان نفوذپذیری نیز مؤثر می باشند. نتایج به دست آمده از تحقیق های مختلف نشان می دهد که میزان نفوذپذیری خاک در اولویت تحقیق ها ی مختلف قرار گرفته است. در ایران نیز تحقیق های مختلفی در مورد ویژگی ها ی فیزیکی و شیمیایی خاک و ارتباط آن با میزان نفوذپذیری انجام شده است. این پژوهش براساس اندازه گیری های صحرایی نفوذ تحت شرایط شبیه سازی شده باران به منظور تعیین میزان نفوذ و اثر متقابل جهت دامنه و شدت بارش نسبت به بارش های اسیدی روی سازندهای آغاجاری و گچساران انجام گرفت .
مواد و روش ها: در این پژوهش به منظور تعیین اثر متقابل جهت دامنه و شدت بارش در میزان نفوذپذیری خاک نسبت به بارش های
اسیدی در نهشته های سازند گچساران و آغاجاری به دلیل وجود مواد آلاینده نفتی و آلودگی هوا، بخشی از حوزه آبخیز کوه گچ و مرغا
شهرستان ایذه با مساحت 1202 و 1609 هکتار انتخاب گردید. سپس نمونه برداری میزان نفوذپذیری خاک در 16 نقطه و با سه بار تکرار
در کاربری مرتع و در جهت های شمالی، جنوبی، شرقی و غربی سازندهای گچساران و آغاجاری در شدت های مختلف بارش 1 و 25 / 1 میلی متر در دقیقه و در بارش های آب مقطر، اسیدیته چهار و پنج با استفاده از دستگاه باران ساز کامفورست انجام شد.
نتایج و بحث: نتایج نشان داد که در سازند آغاجاری، اثر متقابل جهت دامنه و شدت بارش و همچنین شدت بار ش به طور جداگانه دارای
بیشترین حساسیت و همچنین جهت دامنه به طور جداگانه دارای کمترین حساسیت در نفوذپذیری خاک نسبت به باراش های اسیدی
می باشند. ولی سازند گچساران، در مجموع نسبت به بارش های اسیدی تغییر پذیری یکنواختی از خود نشان داد و کمابیش در هر سه غلظت بارش یاد شده، اثرهای مثبتی در جهت دامنه و شدت بارش و اثر متقابل جهت دامنه و شدت بارش از خود نشان داد. همچنین با افزایش میزان آغشته شدن خاک به باران های اسیدی میزان تخلل خاک افزایش یافت که این امر به سبب این نوع آلودگی بر مواد اصلی تشکیل دهنده خاک و شستشوی پیوندهای خاک است. البته جهت دامنه نیز به دلیل اینکه در هر دو سازند آغاجاری و گچساران میزان متفاوتی از رس ها وجود دارد بنابراین به تأثیرپذیری نفوذ خاک به بارش های اسیدی بیشتر دامن می زند و همچنین وجود مواد آلی مختلف در جهت های اصلی دامنه بویژه در دامنه های شمالی و شرقی به مراتب وضعیت پیچیده تری را در تغییرات بار الکتریکی ایجاد می کند که نیاز به تحقیق های بیشتر برای درک کردن این مکانیسم پیچیده را الزامی می کند .
نتیجه گیری: به طور کلی با افزایش میزان درجه اسیدی و افزایش مدت زمان نفوذ، ویژگی های خاک دچار تغییرات شده که از جمله این
تغییرات می توان به ویژگی های مقاومتی و ظرفیت باربری خاک اشاره کرد که در این میان جهت دامنه نیز به دلیل داشتن میزان رس و مواد آلی متفاوت سبب تأثیرپذیری بیشتر بارش اسیدی در میزان نفوذپذیری خاک می شود .
کلیدواژه‌ها
واژه‌های کلیدی: جهت دامنه؛ سازندهای آغاجاری و گچساران؛ نفوذپذیری خاک؛ باران اسیدی
عنوان مقاله [English]
Interactive effect of slope aspect and rainfall intensity on soil permeability compared to acidic rainfalls
نویسندگان [English]
hamzeh saeediyan1؛ Hamidreza Moradi2
1Department of Soil Conservation and Watershed Management Research, Kerman Agricultural and Natural Resource Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Kerman, Iran
2Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resource, Tarbiat Modares University, Noor, Iran
چکیده [English]
Introduction: The amount of soil permeability depends on the size of the holes, concentration of liquid, and surface tensile force. In fact, factors affecting the initial porosity are also effective in permeability. The results of different research show that soil permeability has been prioritized in different researches. In Iran, various research has been conducted on soil physical and chemical properties and their relationship with permeability. This study was conducted based on infiltration field measurements under simulated rainfall conditions in order to determine the penetration rate and interaction effect between slope aspect and intensity of precipitation relative to acidic precipitation on Aghajari and Gachsaran formations .
Material and methods: In this study, in order to determine the interactive effect between slope aspect and rainfall intensity in soil permeability compared to acidic precipitation in the deposits of Gachsaran and Aghajari formations due to the existence of petroleum pollutants and air pollution, a part of Gypsum and Margha watersheds of Izeh city with an area of 1202 and 1609 hectares, respectively, were selected. Then, soil permeability was sampled at 16 points with three replicates in rangeland land use in the northern, southern, eastern, and western aspects of Gachsaran and Aghajari formations at different rainfall intensities of 1 and 1.25 mm/min and in precipitation of distilled water, as well as the acidity of 4 and 5 were performed using Kamphorst rain simulator.
Results and discussion: The results showed that in Aghajari formation, the interaction effect of slope aspect and rain intensity, as well as rainfall intensity had the highest sensitivity and slope aspect had the lowest sensitivity to soil permeability compared to acid rains. However, the Gachsaran formation showed uniformity changes compared to acidic precipitation and showed positive effects on slope aspect and rain intensity and interactive effect of slope aspect and rain intensity in almost all three concentrations. In addition, by increasing the amount of soil permeated with acid rains, the amount of soil porosity increased, which this case was due to this type of contamination on the main ingredients of soil and washing soil bonds. Of course, slope aspect due to there are a different amount of clays in both Aghajari and Gachsaran formations, so is more influence in soil permeability than acidic precipitations, as well as the existence of different organic matter in the main aspects of the slopes, especially in the northern and eastern slope aspects, creates a more complex situation in electrical charge changes, which necessitates further research to understand this complex mechanism.
Conclusion: In general, by increasing the acidic degree and increasing the penetration time, soil properties were changed, including the resistance characteristics and bearing capacity of the soil, which in turn, due to the amount of clay and different organic matter, caused more influence of acidic precipitation on soil permeability.
کلیدواژه‌ها [English]
Keywords: Slope aspect, Aghajari and Gachsaran formation, Soil Infiltration, Acidic rain
مراجع

Ahmadi, H., 1999. Applied Geomorphology, Tehran University Press, Tehran, Iran.
Appan A., 1999. A dual-mode system for roof water for non-potable uses. Affordabble Roofwater Harvesting in the humid Tropics. In Proceedings of the 9th Intranational Rainwater Catchment Systems Association Conference, 6th-9th July, Petrolina, Brazil. pp. 317-321.
Bai J., Xiao R., Zhang K., Gao H., Cui B. and Liu X., 2013. Soil organic carbon as affected by land use in young and old reclaimed regions of a coastal estuary wetland. China. Soil Use and Management. 29(1), 57-64.
Baybourdi, M., 1983. Principles of Irrigation Engineering. Tehran University Press, Tehran, Iran.
Beiderwieden, E., Wrzesinsky, T. and Klemm, O., 2005. Chemical characterization of fog and rainwater collected at the eastern Andes cordillera. Hydrology and Earth System Sciences Discussions. 863-885.
Botkin, D.B. and Keller, A., 2003. Environmental Science. 4th Ed. John Wiley and Sons. USA.
Chaoliang, K., Liang, C. and Ming, W., 2004. Feasibility of Collecting Rainwater at NTU. Nayang Technological. 4, 12-13.
Duquette, M. and Hendershat., W., 1993. Soil surface charge evaluation by back-titration I. Theory and method development. Soil Science Society of America Journal. 57, 1222-1228.
Fathizadeh, H, Karimi, H. and Tavakoli, M., 2016. The Role of Sensitivity to Erosion of Geological Formations in Erosion and Sediment Yield (Case study: Sub-Basins of Doiraj river in ilam province). Journal of Watershed Management. 7, 13. (In Persian with English Abstract).
Gerke, H.H. and Van Genuchten, M.Th., 1993. A dual-porosity model for simulating the preferential movement of water and solutes in structured porous media. Water Resource Research. 29 (2), 305-319.
Gupta, P. K., 2009. Laboratory Analysis Methods in Environmental Studies. Islamic Azad University Press, Tehran, Iran.
Jarvis, N.J., 1998. Modeling the Impact of Preferential Flow on Non-point Source Pollution. Ann Arbor Press, Chelsea, Mich.
Kamphorst, A., 1987 . A small rainfall simulator for the determination of soil erodibility. Netherlands journal of Agricultural Science. 35, 407-415.
Kanazu, T., Matsumura, T., Nishiuchi, T. and Yamamoto, T., 2001 . Effect of simulated acid rain on deterioration of concrete. Water, Air and Soil Pollution. 130, 1481-1486.
Machiwa, D., Mandan, K. and Mal, B.C., 2006. Modeling infiltration and quantifying spatial soil variability in a watershed of kharagpur. India Biosystems Engineering. 95, 4, 569 – 582.
Manahan, A., 1992. Environmental Chemistry. Scientific Publication of Islamic Azad University, Tehran, Iran.
Mandal, U.K., Bhardwaj, A.K., Warrington, D.N., Goldstein, D., Bartal, A. and Levy, G.J., 2007. Changes in soil hydraulic conductivity, runoff, and soil loss due to irrigation with different types of saline-sodic water. Geoderma. 144, 509-516.
Morady, H.R. and Saidian, H., 2010. Comparing the most important factors in the erosion and sediment production in different land uses. Journal of Environmental Science and Engineering. 11, 1-11.
Pell, E. J., Arny C.I. and Pearson, N.S., 1987 .
Impact of simulated acid precipitation on quantity and quality of a field grown potato crop. Environmental and Experimental Botany. 27, 6-14.
Pidwirny, M., 2006. Infiltration and soil water storage, Fundamentals of physical geography. Cengage Learning Press, Canada.
Rehg, K.R., Packman, A.I. and Ren, J., 2005. Effect of suspended sediment transport on streambed clogging. Hydrological Processes. 19, 413-427.
Saeediyan, H., Moradi, H.R., Feiznia, S. and Bahramifar, N., 2014. The role of main slope aspects on some soil physical and chemical properties (case study: Gachsaran and Aghajari formations of Kuhe Gagh and Margha watersheds of Izeh township). Journal of Watershed Management. 5, 9 . (In Persian with English abstract).
Siriwardene, N.R., Deletic, T.D. and Fletcher, T.D., 2007. Clogging of stormwater gravel infiltration system and filters: insight from a laboratory study. Water Research. 41, 1433-1440.
Tomlinson, G.H., 2003 . Acidic deposition, nutrient leaching and forest growth. Biogeochemistry. 65, 51-81.
Zhang, M. and Mcsaveney, M.J., 2018. Is air pollution causing landslides in China?. Earth and Planetary Science Letters. 481, 284-289.
Zeng, Cui., Gao-Lin, Wu., Huang, Ze. and Liu, Yu., 2019. Fine roots determine soil infiltration potential than soil water content in semi-arid grassland soils. Journal of Hydrology. 578, 124023.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 13,568
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 8,330