آزمایشگاه شبیه ساز باران و فرسایش پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری معرفی ویژگی ها، قابلیت ها و کاربردها

شبیه سازی باران بطور وسیعی برای شناخت فرسایش خاک و فرآیندهای مربوط به آن مورد استفاده قرار می گیرد. اخیرا در پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، آزمایشگاهی برای شبیه­سازی باران و فرسایش ساخته است که از بسیاری جنبه­ها، متفاوت از سایر انواع موجود در کشور می­باشد. این شبیه­ساز از قسمت­های مختلفی شامل: سامانه آبرسانی، صفحه بارش، فلوم شیب­پذیر، سامانه جمع­آوری و ذخیره آب مازاد، اتاق کنترل و آزمایشگاه جانبی تشکیل شده است. صفحه بارش دارای ۶ عدد نازل با قطر روزنه ۵/۴ میلی­متر است که از ارتفاع ۷۵/۷ متر از سطح فلوم، مخروطی از بارش با دامنه­ای از اندازه قطرات مختلف ایجاد می­کند. در این شبیه­ساز، شدت بارندگی از طریق تنظیم فشار آب و تعداد نازل­های فعال، فاصله و چیدمان آنها کنترل می­شود. فلوم موجود در این آزمایشگاه به ابعاد یک در شش متر بوده که دارای سامانه تولید رواناب با دبی مشخص، سیستم زهکش، جک و پاورپک برای کنترل شیب تا ۶۰ درصد و قیف جمع­آوری نمونه رواناب و زهکش در انتهای فلوم است. قطر و توزیع اندازه قطرات به روش گلوله آرد، یکنواختی شدت با استفاده از ضریب کریستین سن و نیز سرعت و انرژی جنبشی باران بر اساس دو سناریوی مختلف تعیین گردید. نتایج نشان داد که شدت­های بین ۳۵ تا ۱۲۵ میلی­متر در ساعت با ضریب یکنواختی بیش از ۹۰ درصد قابل شبیه­سازی است. میانه قطر قطرات تولید شده در شدت­های مختلف، بین ۶۴/۱ تا ۱۵/۲ میلی­متر و سرعت حد آنها از۷۰/۵ تا ۷۸/۶ متر بر ثانیه نوسان دارد. همچنین، انرژی جنبشی بین ۲۴/۱۶ تا ۹۷/۲۲ ژول بر متر مربع در میلی­متر باران متغیر است. سیستم یادشده قابلیت شبیه­سازی باران و رواناب به طور مجزا و یا همزمان را دارد. از این روست که بررسی فرسایش ناشی از باران و یا رواناب را در شرایط کنترل­شده آزمایشگاهی میسر می­سازد.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی باران و رواناب ، نازل تحت فشار ، فلوم شیب پذیر ، فرسایش خاک