بررسی رفتار مکانیکی ماسه‌بادی تحت تأثیر استفاده از خاک‌پوش‌های ملاس و لیکور سیاه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بیابان‌زدایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

2 دانشیار دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

3 استادیار دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

4 استادیار دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

چکیده

یکی از چالش­های اصلی مدیرت تخریب سرزمین در مناطق خشک و بیابانی ایران، تثبیت ماسه­های روان و کنترل گردوغبار است، به‌طوری‌که استفاده از انواع خاک‌پوش‌ها به‌خصوص خاک‌پوش‌های سازگار با محیط زیست، یکی از روش­هایی است که به‌منظور تثبیت ماسه­های روان به کار می­رود. هدف از این تحقیق، بررسی امکان استفاده از پسماندهایی مانند لیکور سیاه و ملاس به­عنوان خاک­پوش جهت تثبیت ماسه­های روان می­باشد. به‌منظور آماده­سازی بستر تیمارها در محیط آزمایشگاهی از ماسه­های بادی بیابان ریگ­بلند کاشان استفاده گردید. برای انجام آزمایش­ها از سینی­های فلزی با ابعاد 2×30×100 سانتی­متر و جهت پاشش تیمارهای ملاس، لیکور سیاه و شاهد به‌صورت یک‌لایه و دولایه از پیستوله 5/2 لیتری استفاده گردید و تحقیق در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. به‌منظور ارزیابی کارایی این مواد مقاومت فروروی، مقاومت برشی در حالت اشباع و خشک و نفوذپذیری نسبت به آب اندازه­گیری شد و داده­ها با نرم‌افزار آماری مناسب مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفتند. نتایج این پژوهش به‌صورت آزمایشگاهی نشان داده است که میزان مقاومت فروروی خاک‌پوش‌های ملاس و لیکور سیاه دولایه به ترتیب 8/9 و 8/7 کیلو نیوتن بر مترمربع است. این دو نوع خاک‌پوش اختلاف معنی­داری با یکدیگر و نیز با تیمار شاهد (آب) دارند. بیشترین مقاومت فروروی و برشی مربوط به تیمار ملاس است به­گونه­ای که مقاومت فروروی را 8/9 برابر و مقاومت برشی را 14 برابر نسبت به شاهد افزایش داد. سرعت نفوذ در خاک‌پوش لیکور یک‌لایه در مقایسه با خاک‌پوش ملاس و شاهد (آب)، دارای اختلاف معنی­داری است درحالی­که با افزایش ضخامت، سرعت نفوذ کاهش یافته است. بیشترین سرعت نفوذ مربوط به تیمار لیکور یک‌لایه است به­گونه­ای که سرعت نفوذ را 4/0 برابر نسبت به شاهد افزایش داد. مالچ ملاس به دلیل داشتن مقاومت فروروی و برشی و نفوذپذیری مناسب بهترین نوع مالچ تشخیص داده شده است. ازآنجاکه مواد به کار برده شده در این تحقیق از نوع مواد طبیعی و آلی می­باشد و از سوی دیگر از مزیت­های زیست‌محیطی، سهولت استفاده و در دسترس بودن منابع برخوردار است، باوجوداین به‌منظور بهینه نمودن شرایط اجرایی، نیازمند آزمایش­های بیشتر در مقیاس آزمایشگاهی و صحرایی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Mechanical Behavior of Inflatable Sand Using Malass and Black Liqueur

نویسندگان [English]

  • maryam mombeni 1
  • hamid reza asgari 2
  • ali Mohammadian Behbahani 3
  • Salman Zare 4
  • hossein yousefi 2
1 Department of Watershed Management and Desertification, Faculty of Forestry, Rangeland, Environment and Fisheries, Gorgan Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
2 Department of Watershed Management and Desertification, Faculty of Forestry, Rangeland, Environment and Fisheries, Gorgan Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 Department of Watershed Management and Desertification, Faculty of Forestry, Rangeland, Environment and Fisheries, Gorgan Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
4 University of Tehran, Doctor of Desertification
چکیده [English]

One of the main challenges of land degradation management in arid and desert areas of Iran is the stabilization of sand as well as the control of dust; therefore the use of mulches, particularly eco-friendly mulch, is one of the ways to stabilize sand used. The purpose of this study was to investigate the possibility of using residues such as black liqueur and malass as mulch to stabilize the sand. To prepare the substrate for treatments in the laboratory environment, Rig Boland sandy of Kashan was used. Metal trays with dimensions of 100 × 30 × 2 cm were used for the experiments. For spraying of malass, black liquor and control treatments in a single layer and double layer of 2.5-liter sprinkler were applied and a completely randomized design with three replications was performed. To evaluate the performance of these materials, the shear strength, saturation, and dry strength and water permeability were measured and the data were analyzed by appropriate statistical software. In vitro results showed that the penetration resistance of molasses and black liqueur mulches were 9.8 and 7.8 kN/m2, respectively. These two types of mulch have significant differences with each other and with control (water) treatment. The highest penetration and shear strength were related to Malass treatment, which increased the penetration resistance by 9.8 times and the shear resistance by 14 times. The infiltration rate in one-layer liqueur mulch was significantly different compared to Malass and control (water) mulches, while the infiltration rate decreased with increasing thickness.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Erosion
  • mulch
  • sand Dune
  • Penetration resistance
  • shear strength
  • permeability
دوره 72، شماره 4
اسفند 1398
صفحه 1061-1073
  • تاریخ دریافت: 30 آذر 1398
  • تاریخ بازنگری: 06 فروردین 1399
  • تاریخ پذیرش: 07 فروردین 1399
  • تاریخ اولین انتشار: 07 فروردین 1399