بررسی تنش تسلیم خاک در موقعیت‌های شیب گوناگون در یک شیب‌تپه با پوشش مرتع ‌با وقوع فرسایش خمیری‌شکل

فرسایش توده‌ای یکی از مهم‌ترین انواع فرسایش آبی است. خاک‌هایی که از ذرات ریزدانه (به‌ویژه سیلت) تشکیل شده‌اند، پایداری کمی در مقابل فرسایش دارند. چراکه ظرفیت نگه‌داری آب بیش‌تری را داشته و سبب افزایش رطوبت اشباع در خاک می‌شوند و احتمال وقوع فرسایش توده‌ای را افزایش می‌دهند. در این پژوهش، تنش تسلیم خاک در موقعیت‌های شیب گوناگون در یک شیب‌تپه با پوشش مرتعی ‌با وقوع فرسایش خمیری شکل در منطقه رابر استان کرمان بررسی شده است. برای این منظور در گام نخست سه پروفیل به ترتیب در بالای شیب، میانه شیب و پایین شیب، یک شیب‌تپه‌ای که فرسایش خمیری ‌شکل در آن رخ داده بود، حفر گردید. پس از تعیین و تشخیص لایه‌های خاک، نمونه‌برداری خاک در عمق‌های گوناگون انجام شد. سپس برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل میزان کربنات کلسیم معادل، درصد شن، رس، سیلت، اجزا سیلت، درصد رطوبت اشباع و حد روانی اندازه‌گیری شد. هم چنین آزمایشات رئولوژیکی خاک نظیر تنش تسلیم و ویسکوزیته به‌منظور تعیین رفتار جریانی خاک نیز انجام شد. نتایج نشان دادند که در منطقه مورد مطالعه دو موقعیت پایین و بالای شیب‌تپه دارای شاخص فرسایش‌پذیری بالا هستند (0.54=k پایین و 0.52=k بالا). هم‌چنین موقعیت بالای شیب دارای بالاترین میزان سیلت درشت (28.33 درصد)، رطوبت اشباع (57.29 درصد) و کم‌ترین میزان رس (16.45 درصد) بود و در پی آن تنش برشی خیلی پایین‌تری را نسبت به دو موقعیت دیگر شیب تحمل می نماید. بهترین مدل برای پیش‌بینی رفتار جریانی خاک برای بیشتر نمونه‌ها مدل هرشل‌بالکلی بود که دارای ضریب تبیین بالاتری (0.90>r2) نسبت به مدل بینگهام و کاسون بود. میزان سیلت ریز و کربنات کلسیم معادل بر رفتار و خواص رئولوژیکی اثر گذار بود به‌گونه‌ایی که میزان سیلت ریز بر تنش برشی و میزان کربنات کلسیم معادل بر ویسکوزیته و تنش تسلیم اثر گذار بودند و تنش تسلیم معیار خوبی برای پیش‌بینی رفتار خاک در برابر فرسایش خمیری‌شکل و شناسایی نقاط حساس به این فرسایش شناخته شد.

Check the Soil Yield Stress in Situations with different Slope on a Hill Slope with Pasture Cover with the Occurrence Sulification Erosion

One of the most important types of water erosion, is massive erosion. Soils with fine particles (especially silt particles) have little stability against erosion, because they have more water holding capacity and thus increase the saturation moisture and the likelihood of this type of erosion. So In this study, to investigate the relationship between particle size of silt, with behavior and rheological properties of soil in the rabor region of Kerman province, three profiles were studied respectively, at the top of the slope, middle slope and down hill slope. After identifying the soil layers, soil sampling was conducted at various depths. Then some physical and chemical characteristics of the soil, Includes equivalent calcium carbonate, sand, clay, silt, silt components, saturated moisture content and psychological limits was measured in triplicates. The rheological tests such as yield stress and viscosity were also performed to determine the flow behavior of the soil. The results showed that in the study area are high erodibility index position of the bottom and top of hill slope (k=0/54 down the slope and k=0/52 above the slope. The soil profile at the top of hill slope had the highest amount of coarse (28.33%) and saturation moisture (57.29%) and the lowest amount of clay (16.45%). Subsequently it had shear stress much lower than the position of the tilt tolerance and thus faster flow decreases. The shear stress was much lower than the position of the tilt tolerance. The best model to predict the flow behavior of soil was herschelbulkley model, which has a higher coefficient of determination (R2>0.90) and lower SD than the Bingham and Kasson models. The results also showed that all samples have thixotropic behavior. The fine silt and calcium carbonate equivalent affected behavior and thixotropic properties. The fine silt mostly influnced the shear stress while the calcium carbonate equivalent affected the recovery process structure, viscosity and yield stress and yield stress was a good criterion for predicting soil behavior against sulification erosion and identifying the critical points of this erosion.