فرسایش

[afsoon6282]

8. فرسايش كنار رودخانه اي
اين نوع فرسايش معمولاً در ديواره ها ي نهرها و رودخانه ها انجام مي گيرد. در اين فرسايش مناطقي كه شديداً فرسايش مي يابند قسمت هاي خارجي خميدگي هاست زيرا نيروي برشي آب در آنجا زياد است. عمل اين نوع فرسايش متفاوت با انواع ديگر فرسايش مي باشد. فرسايش در امتداد كناره ها و بستر نهرهاي دائمي همواره فعال است، در حالي كه فرسايش هاي ديگر فقط در حين بارندگي و يا كمي پس از شروع آن فعال است.
عواملي كه به وقوع اين فرسايش كمك مي كنند عبارتند از :

• سرعت زياد جريان آب(سيلاب ها).
• تر و خشك شدن متناوب خاك ديواره ها.
• يخ بستن وآب شدن متناوب خاك ديواره ها.
  

 

[afsoon6282]

9. فرسايش تونلي
به اين فرسايش آبراهه هاي زير زميني نيز گفته مي شود. فرسايش تونلي فرسايشي است كه در آن خاك تحت الارض فرسوده شده و از محيط خارج مي شود، در حالي كه خاك سطح الارض در جاي خود باقي مي ماند. اين فرسايش هنگامي رخ مي دهد كه در يك خاك نفوذ پذير يك لايه غير قابل نفوذ با قابليت نفوذ كم وجود داشته باشد و در بالاي اين لايه يك لايه حساس به فرسايش قرار گرفته باشد. در اين شرايط آب نفوذ يافته يا آب وارده در لابه لاي شكاف ها در بالاي لايه غير قابل نفوذ جمع مي شود. حال اگر اين آب جمع شده تحت يك شيب هيدروليكي يا شيب آبي باشد و بتواند در روي لايه غير قابل نفوذ حركت كرده و ازجاي مناسبي مانند ديواره هاي خندق خارج شود، ممكن است در مسير خود ذرات سست لايه بالايي را حمل كند. به دنبال اين امر آب به تدريج سرعت گرفته و مواد بيشتري را حمل كرده وآبراهه بزرگتر مي شود و به اين ترتيب تونلي در زير خاك به وجود مي آيد .

 

[afsoon6282]

10. فرسايش توده اي
اين فرسايش عبارت است از حركت عظيمي از توده هاي خاك يا سنگ يا مجموع آنها به طرف پايين شيب در اثر نيروي ثقل است. اين فرسايش در واقع موقعي رخ مي دهد كه نيروي حاصل از وزن مواد بيش از نيروي ناشي از نيروي برشي خاك باشد . عوامل مختلفي مانند باران، برف و بهمن در ايجاد فرسايش توده اي مؤثرند. پس از يك بارندگي شديد و طولاني يا در اثر ذوب شدن برف ها توده هايي از خاك و سنگ كنده شده و به طرف پايين حركت مي كند. بايد در نظر داشت كه حركات توده اي خاك معمولاً در اثر نيروي خارجي مانند جريان آب به وجود نمي آيد، بلكه در اثر جريان آب مقداري از آب در داخل خاك نفوذ كرده، باعث كم شدن مقاومت خاك مي گردد و به اين دليل فرسايش توده اي را فرسايش داخلي نيز مي گويند.
فرسايش توده اي جزء فرسايش هاي طبيعي است اما بشر با انجام عملياتي مانند حفر معدن، جاده سازي و از بين بردن پوشش گياهي مي تواند آن را تشديد كند. حركت هاي توده اي معمولاً به سه شكل متفاوت است كه به صورت ريزش توده هاي خاك، لغزش خاك ، جريان گل رخ مي دهد.

 

[afsoon6282]

11. فرسايش پاسنگي يا ستوني
اين فرسايش هنگامي رخ مي دهد كه سنگ هاي تخت موجود در محيط يا ريشه گياهان، خاك فرسايش پذير زير خود را از برخورد باران محافظت نمايند. در واقع خاك هاي بدون محافظ در اثر برخورد قطرات باران متلاشي شده، منتقل مي شوند در حالي كه خاك زير سنگ ها باقي مي ماند و در نتيجه اين پديده پاسنگ هاي منفردي به وجود مي آيد كه از محيط خود مرتفع تر است.

 

[afsoon6282]

12. فرسايش دروني يا فرسايش عمودي
اين نوع فرسايش كه بيشتر در زمين هاي مسطح اتفاق مي افتد، عبارتست از شسته شدن تدريجي مواد كلوئيدي خاك از لايه نفوذ پذير سطحي يه طرف پائين. مواد شسته شده ممكن است از محيط خاك خارج شود و يا در لايه زيري پروفيل كه نفوذ پذيري كمتري دارد تجمع كند. اين فرسايش در هر دو حالت مخرب است. در موردي كه كه مواد كلوئيدي از محيط خاك خارج مي شود مواد گياهي كاهش يافته، حاصلخيزي خاك كم مي شود. اين كاهش حاصلخيزي، به ويژه در مورد خاك هاي شني كه در آنها ميزان زيادتري از مواد كلوييدي خارج مي گردد اهميت دارد. با كاهش حاصلخيزي تراكم پوشش گياهي كم شده، خاك مستعد فرسايش زيادي مي شود.

 

[afsoon6282]

13. فرسايش شبه كارستي يا شيميايي
اين فرسايش كه در نتيجه عوامل شيميايي به وجود مي آيد حفره هايي ايجاد مي شود. اين فرسايش در مواردي رخ مي دهد كه تشكيلات داراي حلاليت بالايي باشند، در اين صورت توده خاك در آب حل شده، به صورت حفره در مي آيد.

 

[afsoon6282]

14. فرسايش گلخرابي
فرسايش گل خرابي فرسايشي است كه از برخورد قطرات باران با سطح خاك و تخريب خاكدانه ها و جدا ساختن آنها به وجود مي آيد. دراين مرحله در واقع قطرات ريز همراه با ذرات وارد خلل وفرج خاك شده و يك سطح گل و شل با نفوذ پذيري كم به وجود مي آورند كه پس از خشك شدن به سله تبديل مي گردد. اين فرسايش يك تخريب فيزيكي است و درآن شستشوي خاك و انتقال ذرات رخ نمي دهد بلكه بيشتر ساختمان فيزيكي و بيولوژيكي آن تخريب مي شود. در هرحال در اثر اين فرسايش حاصلخيزي خاك كم مي شود.

 

[afsoon6282]

15. فرسايش حاصلخيزي
اين نوع فرسايش عبارت است از خارج شدن مواد غذايي خاك به وسيله عمل فرسايش وآبدوي، يعني فرسايش وآبدوي با از بين بردن ذرات ريز خاك، مواد غذايي موجود در آنها را نيز با خود مي برد. البته از بين رفتن مواد غذايي مختلف به دو صورت انجام مي گيرد. براي نمونه فسفر چون برروي ذرات كلوييدي چسبيده است معمولاً همراه آنها از دست مي رود، ذرات كه محلول در آب مي باشد مي تواند در آب حل شده، از زمين خارج گردد.

 

[afsoon6282]

16. فرسايش ساحلي
سواحل در اثر برخورد امواج دريا فرسوده مي شوند. نحوه عمل فرسايش سواحل مختلف متفاوت است در سواحل سنگي از سويي امواج مرتبا به پاي ساحل برخورد كرده و به تدريج سبب شستشوي آن مي گردد و از سوي ديگر عوامل جوي، به ويژه يخبندان در سنگ ها شكاف هايي به وجود مي آورند . به اين ترتيب پس از مدتي قسمتي از ساحل ريزش مي كند به نحوي كه معمولاً قطعات بزرگ سنگ، در طرف ساحل و قطعات كوچكتر در طرف دريا قرار مي گيرد اين مواد در اثر انتقال به وسيله امواج به تدريج سائيده شده و به قلوه سنگ، سنگريزه، شن و ماسه تبديل مي شوند.

 

[afsoon6282]

17. فرسايش مكانيكي
فرسايش مكانيكي در اثر شخم و شيار و برگرداندن خاك به طرف پايين دست شيب حاصل مي شود. در واقع در زمين هايي كه درجه شيب آنها بيشتر از 25% است برگرداندن خاك به طرف پايين دست شيب ممكن است ولي امكان برگرداندن خاك به طرف بالا دست زمين وجود ندارد. بنابراين خاك همواره به طرف پايين دست شيب منتقل مي شود. به اين ترتيب خاك آخرين رديف شخم در پايين ترين قسمت مزرعه به خارج از مزرعه منتقل خواهد شد. در مواردي كه مزرعه به يك آبراهه و يا به طور كلي به يك گودي منتهي مي شود، اين خاك خارج شده از مزرعه وارد آن شده و به وسيله جريان آب از منطقه خارج مي شود.

 

[afsoon6282]

روشهاي نادرست بهره برداري از زمين
روشهاي نادرست بهره برداري از زمين سبب تشديد فرسايش مي گردد. برخي از اين روش ها عبارتند از : قطع بي رويه درختان، چراي بيش از حد، توسعه بي رويه اراضي ديم، شخم در جهت شيب، معدن كاري، جاده سازي ها

• قطع درختان جنگلي به منظور هاي مختلف مانند تجارتي، صنعتي، توسعه مراتع يا كشاورزي، سوخت و غيره سبب افزايش آبدوي و در نتيجه فرسايش مي گردد.
  
• چراي بيش از حدسبب كاهش تراكم علوفه مي گردد، همچنين رفت وآمد احشام سبب جداشدن ذرات از خاكدانه ها مي شود و به اين ترتيب خاك مستعد فرسايش مي گردد.
  
• در اثر توسعه بي رويه اراضي ديم، از يك سو مراتع از بين مي روند و از سوي ديگر چون ديمزار ها معمولاً در نقاط پرشيب قرار دارند، عدم رعايت اصول بهره برداري از آنها در تشديد فرسايش كمك مي كند.
  
• علاوه بر روشهاي نادرست بهره برداري از زمين كه ذكر شد، روش هاي نادرست زير در ميزان فرسايش مؤثرند.
  
• اجراي شخم در جهت شيب به ويژه در اراضي ديمزار.
  
• برتري خيلي زياد گياهان خطي در يك تناوب زراعي.
  
• تسطيح تپه ها، مداخله در مجاري طبيعي سيلاب ها وريشه كن كردن بوته ها.
  
• كشت متمركز و پشت سر هم بدون انجام تناوب كه منجر به كاهش حاصلخيزي خاك و تخريب ساختمان آن مي شود.
  
• مصرف بي رويه كود شيميايي به جاي كود حيواني.
  
• سوزاندن كاه وكلش.
  
• به كار گيري روش هاي نا مناسب در اراضي آبي
  
• عوامل جنبي و ديگر مانند جاده سازي، توسعه شهرها، بهره برداري از معادن، عوامل زيست محيطي و افزايش جمعيت نيز هريك به نحوي در تشديد فرسايش خاك مؤثرند.
  

 

[afsoon6282]

كنترل فرسايش

كنترل فرسايش به وسيله مديريت زراعي

• كنترل فرسايش با كشاورزي خوب
  

فعاليت بشر در كشاورزي و دامداري موجب فرسايش مي شود. بشر به جز در موارد استثنايي مانند كشت مداوم در زمين، معمولاًبه طور مستقيم سبب فرسايش مي شود، بلكه فرسايش در پي بي احتياطي و عدم رعايت اصول صحيح حفاظت خاك از سوي او روي مي دهد.
مديريت خوب فرسايش را محدود مي سازد. بهترين مديريت استفاده حداكثر از زمين براي توليد محصول، بدون ايجاد فرسايش مي باشد، درواقع فرسايش تحت تأثير مديريت خاك و مديريت زراعي است.

• رعايت تناوب زراعي
  

حفظ و نگهداري حاصلخيزي خاكي كه زيركشت مدام يك گياه زراعي است نيازمند مديريتي بسيار پيشرفته و پرهزينه مي باشد
به جز حاصلخيزي دلائل ديگري كه مي توان در تأييد مطلوب بودن تناوب ذكر كرد. عبارت است از:

• تغييرگياه از افزايش آفات و بيماري هاي گياهي جلوگيري مي كند.
  
• تغيير در عمق نفوذ ريشه موجب دگرگوني جذب مواد غذايي وآب مي شود.
  
• گياهي كه براي محافظت از خاك كشت مي شود راه را براي گياه بعدي هموار مي كند.
  

به طور كلي هدف اصلي تناوب بر هم زدن توسعه و رشد بي رويه شرايط نا مطلوب است.

 

[afsoon6282]

كنترل فرسايش به وسيله پوشش گياهي

فرسايش در نقاطي از خاك صورت مي گيردكه به وسيله باران آسيب ديده باشد و مقدار فرسايش به آن سطحي از خاك بستگي دارد كه در معرض ضربات باران قرار گيرد و نه به آن قسمت كه داراي پوشش است اثرگياهان زراعي در كاهش فرسايش متفاوت است برخي از گياهان زراعي مانند گندم و جو پوشش يكنواختي ايجاد مي كنند و تراكم آنها خوب است و بنابراين فرسايش را تاحدودي كنترل مي كنند، در حالي كه گياهان رديفي فقط قسمتي از خاك را مي پوشانند، بنابراين فرسايش را به ويژه در اوائل رشد گياه كمتر كنترل مي كنند و اگر بخواهيم گياهان زراعي در حفاظت خاك نقش مؤثري داشته باشند بايد حداقل 70% سطح زمين را بپوشانند، ولي با پوشش 40% هم نقش حفاظتي آنها چشم گير خواهد بود. توضيحات بيشتر در قسمت نقش پوشش گياهي در كنترل فرسايش آورده شده است.
يك خاك پوشيده حداكثر مقاومت را در برابرجريان آب دارد، بنابراين در زميني كه گياهان متراكم داشته باشد، حتي با وجود بارندگي هاي شديد و شيب هاي تند، فرسايش وجود نخواهد داشت و در صورت وجود هم بسيار كم خواهد بود. پوشش گياهي به روش هاي گوناگوني فرسايش را كاهش ميدهد. پوشش گياهي قسمتي از باران را دريافت كرده و در خود نگه مي دارد كه بعدا تبخير مي شود و به اين ترتيب از حجم آبدوي و در نتيجه از ميزان فرسايش كاسته مي شود.
ريشه گياهان باعث تثبيت اسكلت خاك شده واز فرسايش توده اي خاك جلوگيري مي كند. از طرف ديگر ساقه، شاخه وبرگ گياهان همچون مانع، ضمن تقليل ضربات ناشي از بر خورد قطرات باران به سطح خاك، باعث كاهش سرعت جريان هاي سطحي واثرات تخريبي ناشي از آنها مي شود.
پوشش گياهي خاك را از اثر مستقيم اشعه خورشيد محفوظ نگه مي دارد و به اين ترتيب تغييرات شديد حرارت ودر نتيجه تخريب ساختمان خاك و مواد آلي محدود مي شود.
شاخه و برگ و ريشه درختان پس از پوسيدن هوموس ايجاد مي كنند. هوموس ايجاد شده نفوذ پذيري وظرفيت نگهداري خاك را بالا برده، حجم آبدوي را كاهش ميدهد.
پوشش گياهي سبب مي شود كه ذوب برف به كندي انجام گيرد و در نتيجه برف به مدت طولاني در سطح زمين باقي مانده و فرسايش سيلابي به وجود نيايد. پوشش گياهي همچنين به افزايش ذخيره آب سفره زيرزميني كمك مي كند.
اثر پوشش گياهي در كاهش فرسايش به نوع، ارتفاع، تراكم و مرحله رشد گياه بستگي دارد.

1) نقش نوع پوشش گياهي در فرسايش خاك
اثر گياهان زراعي در كاهش فرسايش متفاوت است. برخي از گياهان زراعي پوشش يكنواختي ايجاد مي كنند و تراكم آنها نسبتا خوب است و بنابراين فرسايش را تاحدودي كنترل مي كنند كه توضيحات بيشتر در مطلب فوق آمده است.

2) نقش ارتفاع پوشش گياهي در فرسايش خاك
گياهاني كه با سطح خاك در تماس هستند بيشتر از يك گياهان مرتفع و بلند كه سطح زمين آن لخت است فرسايش را كنترل مي كنند. گياهاني كه نزديك سطح خاك هستند انرژي جنبشي قطرات باران را مي گيرند وآب به آرامي به سطح زمين مي رسد، در حالي كه در، گياهان مرتفع، با وجود اينكه انرژي قطرات باران گرفته مي شود، از سوي ديگر به علت وجود فاصله زياد از بالاي درخت با سطح زمين، قطرات باران كه از آن ريزش مي كند مي تواند فرسايش ايجاد كند.
همچنين گياهاني كه با خاك تماس دارند سرعت جريان را تقليل مي دهند و در نتيجه عمق جريان افزايش مي يابد. اين افزايش عمق جريان، جدا شدن ذرات خاك به وسيله قطرات باران را كاهش مي دهد، زيرا در واقع مانعي بين خاك و ضربه قطرات باران به وجود مي آورد. اين نوع گياهان فرسايش شياري را به ميزان قابل توجهي كاهش مي دهند، زيرا مقدار زيادي از نيروي برشي جريان را جذب مي كنند، با كم شدن نيروي برشي جريان آب قادر نخواهد بود مقدار زيادي از ذرات خاك را جدا سازد.

3) نقش تراكم پوشش گياهي در فرسايش خاك
گياهان متراكم مانند علوفه خيلي بيشتر از گياهان زراعي فرسايش را كنترل مي كنند. نتيجه تحقيقات نشان داده است كه متوسط خاك از بين رفته از اراضي مزروعي بسيار بيشتر از اراضي زير پوشش علوفه در سال مي باشد.

4) نقش مرحله رشد گياه در فرسايش خاك
اثر گياه در حفاظت خاك معمولاً همگام با رشد و نمو آن افزايش مي يابد. ميزان فرسايش معمولاً در مراحل بعدي رشد گياه كمتر از مراحل اوليه رشد مي باشد. البته اين بدان معنا نيست كه ميزان فرسايش در مراحل بعدي رشد همواره كمتر از مراحل اوليه رشد مي باشد، اين امر در صورتي درست است كه توزيع باران هاي فرسايش زا در تمام رشد يكسان باشد، در حالي كه ممكن است باران هاي خيلي شديدي در مراحل بعدي رشد ببارد كه فرسايش حاصل از آن بيشتر از فرسايش مراحل اوليه رشد باشد. پوشش گياهي علاوه بر اينكه به طور مستقيم در ميزان فرسايش اثر مي گذارد، به طور غير مستقيم نيز در آن تأثير دارد. معمولا زمين لخت نسبت به زمين هايي كه زير پوشش گياهي هستند زود تر و عميق تر يخ مي زنند.
نوع پوشش گياهي يك منطقه علاوه بر اينكه در ميزان فرسايش محدوده خود تأثير دارد در ميزان فرسايش اراضي مزروعي واقع در پايين دست نيز اثر مي گذارد. براي نمونه اگر در دامنه هاگياهان مرتعي كشت شده باشد حفاظت خاك اين مراتع تقريباً قطعي است اما به هرحال مقداري از آب جاري شده، مي تواند در اراضي مزروعي پائين دست فرسايش به وجود آورد. در حالي كه اگر در اين دامنه ها به جاي مرتع جنگل كاري شده باشد، در اراضي مزروعي پايين دست تقريباً فرسايشي به وجود نخواهد آمد، زيرا جنگل ها ميزان آبدوي را به مقدار زيادي كاهش مي دهند. درواقع جنگل ها مخازني هستند كه آب مازاد را در خود ذخيره مي كنند.

 

[afsoon6282]

كنترل فرسايش به وسيله تأسيسات ساختماني

• تأسيسات موقت
  

غالبا اتفاق مي افتد كه براي روياندن گياه به دليل شسته شدن گياهان تازه كشت شده و يا نبودن خاك كافي، رويش گياهان با اشكال روبرو مي شود. در چنين شرايطي جا دارد از نوعي ساختمان موقت استفاده گردد تا از گياهان تازه كشت شده وآسيب پذير براي مدتي محافظت عمل آيد. از جمله اين تأسيسات مي توان به بندهاي توري سنگي، بند هاي مشبك، بند هاي چپري، خشكه چين ، بند سبك فلزي و... اشاره كرد.

• تأسيسات دائمي
  

در بعضي از موارد شرايطي وجود دارد كه مساله را مي توان به تنهايي با استفاده از تأسيسات دائمي حل كرد. مهمترين نكته در موفقيت اين بناها اين است كه كار بايد به طور كامل و با دقت انجام گيرد، زيرا همه شرايط موجود مخالف آنها و در جهت عدم موفقيت آنها است. از جمله ساختمان هاي دائمي ميتوان سدهاي لاي گير، سدهاي تنظيمي، شيب شكن ها، سد هاي بتني كوتاه، بند هاي سنگي ملاتي وگابيونها يا سد هاي توري سنگي را نام برد.

 

[afsoon6282]

احياء مناطق فرسايش يافته

بهترين رفتار با بعضي از زمين ها اين است كه لم يزرع باشند، در غير اين صورت با تبديل آنها به زمين هاي زراعي حتي با صرف هزينه هاي بالا در معرض فرسايش شديد قرار مي گيرد. دراين ميان نيز زمين هايي هستند كه به دليل استفاده غلط يا عدم مديريت صحيح سير قهقرايي در پيش گرفته اند و احياء آنها عملي قابل توجيه است. علائمي مانند پوشش گياهي كم وپراكنده، رواناب زياد، نفوذ پذيري كم و فرسايش شديد نشان دهنده نياز اين مناطق به عمليات احياء مي باشد. از جمله اين عمليات توسعه پوشش گياهي، انتخاب ارقام مناسب، استفاده از كود هاي شيميايي، عمليات مناسب خاك ورزي و ساير عمليات اجرايي مي باشد.

 

[afsoon6282]

فرسايش بادي

در مقياس جهاني اهميت وخطر فرسايش بادي كمتر از فرسايش آبي است ولي گاهي ابعاد وعظمت آن از فرسايش آبي بزرگ تر مي باشد. به عنوان مثال در سال هاي 1934-1930 فرسايش بادي در مركز وجنوب آمريكا فاجعه اي به وجود آورد. فاجعه به اندازه اي بود كه باد از دشت هاي وسيع حدود300 ميليون تن خاك را برد و شهرها و قصبات، اتومبيل ها و وسايل كشت و زرع را در زير خود مدفون ساخت. بررسي ها نشان داده است كه در هشت دشت بزرگ در آمريكا ميزان فرسايش بادي چهار برابر فرسايش آبي بوده است. در واقع عدم مديريت صحيح در شخم اراضي همچنين كاهش ظرفيت مراتع به علت چراي شديد باعث تشديد فرسايش بادي در اين دشت ها شده است.
همانطور كه در مناطق پر باران فرسايش آبي اهميت دارد در مناطق خشك و نيمه خشك نيز فرسايش بادي عامل اصلي فرسايش است وآثار نامطلوب آن را مي توان به صورت كوير و بيابان ملاحظه نمود.
فرسايش بادي در تمام مناطق دنيا اتفاق مي افتد و سبب خسارت مي گردد. بررسي ها نشان داده اند كه خسارت حاصل از فرسايش بادي در سال هاي خشك شديدتر است.
فرسايش بادي عبارتست از كنده شدن، انتقال و رسوب مواد خاك به وسيله باد مي باشد. باد در صورتي فرسايش شديدي را به وجود مي آوردكه از سرعت قابل ملاحظه هاي برخودار باشد و مانعي جدي در مسيرش وجود نداشته باشد. در مناطق لخت با پوشش نباتي بسيار پراكنده يا مناطق ساحلي و به خصوص در اراضي وسيع بياباني باد قادر به جابجايي مقادير زيادي از مواد مي باشد.
علل اصلي فرسايش بادي را به شرح زير مي باشد: 1- خاك سست، حاوي ذرات ريز وخشك است 2- سطح خاك صاف و باير است 3- باد شديد است، مي توان انتظار فرسايش را داشت. در واقع حاكميت اقليم خشك و نيمه خشك، فقدان پوشش گياهي و پوشش حفاظتي مناسب براي خاك، كاهش مواد آلي وتخريب ساختمان خاك و بلاخره حضور فعال باد از عوامل اصلي پيدايش اين شكل فرسايش خاك است با توجه به موضوعات بالا هرجاكه 1- خاك فشرده است ، مرطوب است و داراي خاكدانه هاي پايدار يا كلوخه هاي به اندازه كافي بزرگ كه در مقابل باد مقاومت كنند 2- سطح خاك زبر است يا از پوشش گياهي پوشيده شده است 3- سرعت باد در نزديكي سطح زمين تا اندازه اي كاهش يافته است، فرسايش بادي ممكن است كم بوده يا اصلاً وجود نداشته باشد.
فرسايش بادي گرچه در مناطق خشك و نيمه خشك بسيار معمول مي باشد اما بررسي ها نشان داده است كه اين فرسايش در بعضي از مناطق داراي شرايط آب و هوايي مرطوب نيز به صورت وسيعي ايجاد مي گردد. فرسايش بادي اصولاً با خشكي هواست و با كم شدن رطوبت خاك افزايش مي يابد. انواع خاك ها و اجزاي تشكيل دهنده آنها تحت تأثير فرسايش بادي قرار مي گيرند و اجزاي ريزتر آنها تا ارتفاع هاي بسيار زياد وتا فواصل خيلي دور كه به چند صد كيلومتر مي رسد، حمل مي شوند، نمونه هاي زيادي از اين نوع انتقال وجود دارد باد هاي قوي باعث انتقال و رسوب مواد لسي مي شود كه اين رسوبات از لحاظ كشاورزي اهميت دارند.

 

[afsoon6282]

اثرات مخرب فرسايش بادي

اثرات مخرب فرسايش بادي گاهي بسيار جدي است. در نتيجه آن نه تنها اراضي مزروعي، خاك هاي غني خود را از دست مي دهند بلكه خاك پاي محصولات زراعي نيز به نقاط دورتر حمل مي شوند و در اثر باقي ماندن ريشه گياهان در هواي آزاد نباتات از بين مي روند. فرسايش بادي ممكن است موادي را باخود آورده و باعث پوشانيده شدن گياهان، محصولات زراعي، پرچين ها، ساختمان ها و شاهراه ها شده وبه آنها صدمه وارد سازد.

 

[afsoon6282]

شرايط لازم جهت فرسايش بادي

شرط لازم براي وقوع فرسايش در سطح وسيع عبارتست از 1- خاك خشك باشد زيرا فقط خاك خشك است كه به وسيله باد منتقل مي شود.( اصولاً در مناطقي اين شرط را داريم كه ميانگين بارندگي سالانه كمتر از 250 ميلي متر باشد). شرط دوم اين است كه باد هاي يكنواخت و مداوم در تمام سطوح وجود داشته باشد. وجود چنين بادهايي فقط در مناطقي كه زمين هاي مسطحي دارند امكان پذير مي باشد. بديهي است كه اين قانون كلي عموميت نداشته و استثناهاي محلي وجود دارد.
مناطقي از دنيا كه اين دو شرط را دارند و مستعد فرسايش بادي هستند از دشت بزرگ كه به كاسه گرد و غبار معروف است (در امريكاي شمالي، بيابان كالاهاري در افريقا، صحراي آفريقا، آسيايي مركزي (به خصوص استپ روسيه) و استرالياي مركزي)

 

[afsoon6282]

فرسايش بادي در ايران

ايران بين شرق و غرب آسيا، نواحي گرم جنوب و معتدل شمال واقع شده است و در مسير جريان هاي مهم هوايي بين آسيا، اروپا، افريقا، اقيانوس هند و اقيانوس اطلس قرار گرفته است. كشور ايران در معرض وزش بادهايي قرارگرفته است كه در زمستان از غرب يعني اقيانوس اطلس، درياي مديترانه و از شمال شرقي يعني آسياي مركزي و در تابستان معمولاً از شمال غربي يعني حدود اسكانديناوي ونيز از جنوب يعني اقيانوس هند مي وزد.

1. بادهاي شمال غربي اين بادها از مهرماه تا ارديبهشت ماه از سواحل مديترانه و درياي سياه وكوههاي زاگرس به ايران مي رسد.
   
2. بادجنوب شرقي اين باد از قسمت هاي اقيانوس هند گذشته و در فصل بهار و تابستان به سمت ايران مي وزد.
   
3. باد شمال شرقي اين باد از سهمگين ترين باد ايران بوده ومشهور به باد 120 روزه سيستان است. سرعت وزش اين باد به 120 كيلومتر در ساعت نيز مي رسد. سرچشمه اين باد از فلات پامير و صحاري هرات بوده و از سرحد شرقي افغانستان وارد ايران مي شود ومعمولاً از ارديبهشت ماه تا مرداد ماه جريان پيدا مي كند. اين باد سبب فرسايش شديد وحركت شن هاي روان مي گردد. دراثر اين باد تبخير در همه جا به شدت صورت گرفته و ضمنا مقدار شوري خاك به طور نسبي بالا مي رود.
   

تمام سطح ايران در معرض وزش هاي باد هاي اليزه واقع است ولي كوه هاي مرتفع كشور مانع از آن هستند كه اين بادها در ايران احساس شوند. بنابر اين فقط در صحاري مركزي وكوير لوت كه سطح آنها تقريباً عاري از ارتفاعات است، تا اندازه اي از اين بادها وجود دارد. جهت وزش آنها تقريباً از مشرق به مغرب است. شدت آنها بر حسب فصول مختلف تغيير مي كند و در بعضي از ماهها شدت آنها زياد شده و سبب حركت تپه هاي شني مي شود.
مقدار بارندگي در اكثر نقاط مركزي، جنوب غربي، شمال و غرب كشور در حدي است كه شرايط فرسايش بادي را ندارد. بنابر اين در اين مناطق فرسايش بادي قابل توجهي وجود ندارد. در بخش قابل توجهي از ايران شامل مناطق كويري و جاهايي كه ميزان بارندگي زير 100 ميلي متر در سال است مانند شرق وجنوب شرقي كشور، بخشي از فلات مركزي، شرق استان اصفهان نائين، اردستان، كاشان، استان يزد، استان كرمان، سيستان و بلوچستان، فارس، بخش كوچكي از خوزستان، خراسان جنوبي و قسمتي از استان مركزي شرايط براي وقوع فرسايش بادي مساعد است.
به طور كلي در مناطق خشك و نيمه خشك ايران، اراضي زيادي تحت تأثير فرسايش بادي قرار دارند. شدت فرسايش بادي به خصوص در خوزستان،كرمان، سيستان و بلوچستان و برخي از مناطق حاشيه كوير به علت رژيم اقليمي خشك اهميت فوق العاده اي دارد. در اين مناطق از يك طرف به علت شور بودن يا نامناسب بودن زمين پوشش گياهي كافي وجود ندارد و از طرف ديگر هواي گرم بهار و تابستان خاك ها را خشك كرده و به صورت پودر درآورده است. حدود 80 ميليون هكتار از مساحت كشور ما را مناطق كويري و تپه هاي ماسه اي و يا مناطقي كه پوشش گياهي آن ناچيز است مي پوشاند. اين اراضي بيشتر در استان هاي سيستان و بلوچستان، خوزستان، خراسان، كرمان، يزد، مركزي، سمنان و استان هاي ساحلي قرار دارند كه مرتبا فرسايش بادي شهرها، دهات و خطوط ارتباطي اين مناطق را مورد هجوم قرار مي دهد و اقتصاد روستايي را تهديد مي نمايد و موجب مهاجرت سكنه آن به نقاط ديگر مي گردد. از اين مساحت حدود 12 ميليون هكتار را ريگ هاي روان اشغال كرده است كه 6 ميليون هكتار آن را تپه هاي شني فعال مي دهد كه به طور دائم زمين هاي زراعتي، روستا ها و شهر ها را تهديد مي نمايد. علاوه بر اين فرسايش بادي به طور موضعي، در نقاط مختلف ايران يافت مي شود.

 

[afsoon6282]

عوامل مؤثر در فرسايش بادي

باد در بيابانها به طور مؤثرتر عمل مي نمايد، نه به دليل اينكه باد در محيط هاي خشك قويتر از محيط هاي مرطوب است بلكه به دو دليل 1- داشتن سطوح زمين خشك 2- وجود پوشش گياهي بسيار پراكنده. بنابر اين بادهاي با سرعت زياد همواره سبب فرسايش نمي شوند و بادهاي فرساينده سبب فرسايش يكسان در تمام موقعيت ها نمي شوند. براي اينكه برنامه هاي حفاظت خاك با موفقيت بيشتري انجام پذيرد بايد اطلاعاتي در مورد شدت فرسايش و عوامل مؤثردرآن و مساحتي كه تحت فرسايش قرار دارد داشته باشيم. بايد در نظر داشت كه معمولاً نمي توان عامل مشخص معيني را به عنوان عامل اصلي فرسايش بادي در يك منطقه معرفي نمود، بلكه شرايط فرسايش موجود در منطقه را بايد معلول تأثيرات متقابل مجموعه عوامل مؤثر در ايجاد فرسايش بادي دانست.
عوامل مؤثر در فرسايش بادي عبارتند از : خصوصيات خاك، آب وهوا، زبري سطح خاك ، پستي و بلندي و طولي از زمين كه در معرض باد قرار مي گيرد.

 

[afsoon6282]

نقش خصوصيات خاك در فرسايش بادي

مقدار فرسايش بادي در خاك هاي مختلف متفاوت است ويژگي هاي خاك بر جابجايي ذرات آن توسط باد تأثير مي گذارد. مهم ترين ويژگي هاي خاك كه در فرسايش پذيري آن مؤثرند عبارتند از : بافت خاك، چسبندگي ذرات خاك، ساختمان خاك، ماده آلي، رطوبت خاك و شكل ذرات.

بافت خاك
اندازه و وزن مخصوص ذره خاك در فرسايش پذيري آن مؤثرند. در واقع اين دو عامل به صورت مشترك وزن ذره و در نتيجه فرسايش پذيري آن را تعيين مي كنند. ذره خاك موقعي منتقل خواهد شد كه اولاً به اندازه كافي سبك و قابل حمل باشد و ثانياً به اندازه كافي درشت باشد تا قسمتي ازآن در معرض باد قرار گيرد. حداقل قطري كه كه در معرض باد قرار مي گيرد 1/0 ميلي متر است.

چسبندگي ذرات خاك
هرچه چسبندگي ذرات خاك بيشتر باشد خاك در فرسايش بادي مقاوم تر است. در رابطه با فرسايش بادي اهميت مواد الي و ساير عوامل سيمان كننده كاملاً روشن مي باشد. خاك هاي شني كه فاقد اين عوامل سيمان كننده هستند به آساني فرسايش مي يابند. در خاك هايي كه رس آنها كم و ميزان ماسه ريز و سيلت آنها فراوان باشد، خاكدانه به طور ضعيف تشكيل مي شود. اگر اين خاك ها در معرض بادهاي با سرعت بيشتر از 20 كيلومتر در ساعت قرار گيرند ذرات آنها به سهولت جدا شده و حمل مي گردند.

ساختمان خاك
خاك هاي بدون ساختمان به دليل عدم چسبندگي مستعد فرسايش بادي هستند، در حالي كه خاك هايي كه ساختمان دانه اي مناسبي دارند، مقاوم به فرسايش بادي هستند حتي اگر مواد تشكيل دهنده آن ذرات ريز مستعد فرسايش بادي باشند. بررسي ها نشان داده است كه فرسايش پذيري يك خاك سله بسته حدود يك ششم خاك بدون سله مي باشد. البته بايد در نظر داشت كه اين پديده دوام ندارد، به اين ترتيب كه سطح خاك سله بندي شده در اثر ساييد گي حاصل از فرسايش بادي شكسته شده و فرسايش شديدي به وجود مي آورد.

ماده آلي خاك
ماده آ لي در ميزان فرسايش پذيري مؤثر است. اگر مواد آلي خاك از بين برود خاكدانه ها شكسته شده و به ذرات ريزتري تبديل مي شوند كه به سهولت به وسيله باد منتقل مي گردند. البته بايد در نظر داشت خاك هاي حاوي مواد آلي نيز خاك را مستعد فرسايش بادي مي سازد. به طور مثال مي توان خاك هاي آلي سبك مرداب ها و خاك هاي توربي را نام بردكه به علت سبكي، حساس به فرسايش بادي هستند. موادآلي به نحو ديگري نيز مؤثر است به اين ترتيب كه رطوبت زيادي را در خود جذب كرده و رطوبت خاك را بالا مي برد.

رطوبت خاك
خاك ها وقتي به فرسايش بادي حساسند كه خشك باشند. باد ذرات خشك را به آساني منتقل مي نمايد. خاكي كه سطح آن رطوبت كافي داشته باشد منتقل نخواهد شد زيرا ذرات و دانه هاي مرطوب خاك در اثر نيروي كوهزيون(جاذبه يا چسبندگي بين ذرات خاك) ناشي از پوسته آب بين ذرات تقريباً پايدار هستند.

شكل ذرات
شكل ذرات خام در نحوه جا به جايي آنها اثر دارد. هرچه تعداد سطوح نامنظم ذرات و در نتيجه سطح آنها بيشتر باشد جابه جايي آنها به همان نسبت آسانترخواهد بود. بنابر اين ذرات با سطوح نامنظم نسبت به كروي آسانتر حمل مي شوند، زيرا ذرات كروي به علت شكل آئروديناميكي ديرتر به حالت تعليق در مي آيند.

 

[afsoon6282]

نقش آب و هوا در فرسايش بادي

مهمترين عوامل آب و هوايي كه در فرسايش بادي تأثير دارند عبارتند از : بارندگي، درجه حرارت و باد.

 

[afsoon6282]

بارندگي
بارندگي تأثير ويژه اي در فرسايش بادي دارد كه بر حسب مقدار، شدت و توزيع آن در فرسايش بادي مؤثر است.
مناطقي در معرض فرسايش بادي قرار دارند كه باران ساليانه آنها كمتر از 300 ميلي متر مي باشند و يا داراي بارندگي بيشتر بوده ولي فصل خشك طولاني تر دارند و يا داراي خاك هاي آسيب پذير باشند.
باران هاي شديد با خرد كردن كلوخ ها و خاكدانه ها و جدا ساختن ذرات فرسايش پذير فرسايش بادي را افزايش مي دهند زيرا اين ذرات جدا شده به محض خشك شدن سطح زمين، در اثر باد منتقل مي شوند.
توزيع بارندگي نيز در فرسايش بادي مؤثر است زيرا در توزيع رطوبت خاك اثر دارد و در درجه حرارت خاك مؤثر است. علاوه بر اين خيس شدن وخشك شدن، يخ بستن وآب شدن متناوب زمين سبب خرد شدن پوسته سطح وكلوخ ها شده و در نتيجه خاك را به فرسايش بادي مستعد مي سازد.

درجه حرارت
حرارت با افزايش تبخير ميزان رطوبت خاك را كم مي كند. با كم شدن رطوبت خاك ، فرسايش بادي فعال مي گردد. به طور كلي بادهاي شديد و طوفاني مخصوصاً در مناطق گرم وخشك يكي از مهم ترين عوامل مؤثر در فرسايش مي باشد زيراكه تغييرات در نواحي گرم وخشك يكي از مهم ترين عوامل در فرسايش مي باشد و تغييرات زياد سبب فرسوده شدن سنگ ها مي شودكه در نتيجه به وسيله باد منتقل مي شوند.

باد
نقش باد در فرسايش از دو جهت اهميت دارد : يكي اينكه باد عامل اصلي فرسايش بادي است و ديگر اينكه باد با افزايش تبخير، ميزان رطوبت خاك را كاهش داده وآن را مستعد فرسايش بادي مي سازد. اين امر در مناطق خشك اهميت بيشتري دارد زيرا در اين مناطق باد رطوبت لايه نازك سطحي را سريعاً و به اندازه كافي كاهش داده و مستعد فرسايش مي سازد.
سرعت باد سبب مي شود هواي مرطوب ناشي از تبخير با هواي خشك جابه جاشده و از تعادل رسيدن آب و هواي محيط بالاي آن جلوگيري نمايد. در واقع همواره در محيط جو مقداري بخار آب وجود دارد. هنگامي كه تبخير اتفاق مي افتد مولكولهاي آب آزاد شده و به جوانتقال يافته و با مولكول هاي آب موجود در جو برخورد مي نمايند. حال اگر هيچگونه جريان هوايي، در سطح مجاور آب وجود نداشته باشد تبادل مولكولي بين آب و هوا به مرحله تعادل مي رسد. به عبارت ديگرجو مجاور سطح آب قابليت پذيرش بخار آب را از دست داده و تبخير كاهش مي يابد. اما اگر هواي بالاي سطح آب حركت داشته باشد، باد مولكول هاي آب موجود در هوا را با خود مي برد و محيطي را ايجاد مي كند كه ظرفيت پذيرش مولكول هاي آب بيشتري را دارد. هرچه سرعت جابه جايي هوا يا سرعت باد بيشتر باشد انتقال مولكول هاي آب از سطح آب به جو سريع تر اتفاق مي افتد و لذا بايستي با افزايش سرعت باد مقدار تبخير نيز افزايش يابد. افزايش تبخير در نتيجه بالا رفتن سرعت تا آنجا ادامه پيدا مي كند كه باد بتواند تمام مولكول هاي آب را از محيط جو مجاور سطح آب خارج نمايد. افزايش سرعت بيش از حد، تأثير قابل ملاحظه اي در افزايش مقدار تبخير ندارد.

 

[afsoon6282]

زبري سطح خاك

فرسايش بادي در محل هايي كه سطح خاك زبر و ناهموار باشد داراي شدت كمتري است. اثر زبري در فرسايش خاك بستگي به ارتفاع، شكل و جهت آن نسبت به باد دارد. زبري سطح خاك معمولاً به وسيله كلوخ ها و جوي پشته ها ايجاد شده در اثر انجام عمليات شخم به وجود مي آيد. برجستگي هاي سطح زمين به دو روش اصلي در فرسايش بادي مؤثر است:
الف ) زبري سطح خاك سرعت باد را در سطح زمين كاهش داده و در نتيجه ميزان فرسايش را محدود مي سازد. در واقع در يك سطح كلوخه دار سرعت باد در نزديكي سطح زمين به مقدار قابل ملاحظه اي كمتر از سطح هموار مي گردد.
ب ) در سطوح زبر خاك در حال حركت به دام افتاده و در حد فاصل زبري متوقف مي شوند.

 

[afsoon6282]

نقش پستي بلندي در فرسايش بادي
پستي و بلندي فرسايش را محدود مي سازد. بنابراين زمين هاي مسطح بيش از اراضي بلند در معرض فرسايش بادي قرار خواهد گرفت.

 

[afsoon6282]

نقش اثر طولي از زمين كه در فرسايش بادي ، در معرض باد قرار مي گيرد.
اگر در زميني مانعي براي حركت باد وجود نداشته باشد ميزان فرسايش بادي با عرض نوار فرسايش يافته افزايش مي يابد. يعني در يك سطح فرسايش پذير طولاني حمايت نشده ميزان فرسايش هرچه از نقطه شروع دورتر رويم افزايش مي يابد و به حداكثر مي رسد كه به اين صورت ذرات ريزتر در قسمت هاي دورتر انباشته خواهد شد. سپس موقعي مي رسد كه باد ديگر نمي تواند مواد بيشتري را حمل كند زيرا كه باد به بالاترين ظرفيت حمل خود رسيده است. البته در اين حالت باد در حين عبور از منطقه ممكن است بعضي از ذرات را فرسوده كند و اين در صورتي است كه بعضي از مواد منتقله خود را ته نشين كند. به طور كلي افزايش فرسايش با طول منطقه، به علت افزايش تدريجي قدرت فرسايندگي باد است كه آن هم به علت برداشت تدريجي مواد از سطح خاك و افزايش غلظت آن مي باشد.

 

[afsoon6282]

مراحل فرسايش بادي
فرسايش بادي داراي سه مرحله برداشت، حمل و رسوبگذاري است.

الف )‌ مرحله برداشت
تمامي بادها سرعت كافي براي شروع حركت ذرات و جابه جايي آنها را ندارند. براي شروع حركت ذرات خاك سرعت باد بايد به سرعت آستانه فرسايش رسيده باشد. حداقل سرعت لازم براي شروع حركت ذرات در مورد خاك مزرعه كه مخلوطي از ذرات به ابعاد مختلف مي باشد معمولاً حدود 21 كيلومتر در ساعت در ارتفاع 30 سانتي متري از سطح خاك است.

ب )‌ حمل ذرات به وسيله باد
انتقال ذرات خاك و شن به وسيله باد معمولاً برحسب ابعاد آنها به سه طريق كاملاً متمايز، به صورت معلق شدن ذرات در هوا، بالا وپايين رفتن در روي سطح يعني جهشي و غلطيدن يا خزيدن درروي سطح انجام مي گيرد. اين سه نوع حركت معمولاً به طور همزمان صورت مي پذيرد.
ذراتي كه خيلي نزديك بستر حركت مي كنند بار بستر ناميده مي شوند. اين نوع حركت شامل حركت جهشي كه در آن ذرات به طور جهشي حركت مي كنند و حركت لغزشي كه در آن ذرات در اثر نيروي افقي باد يا در اثر برخورد ذرات جهشي در سطح زمين غلطيده يا سٌر مي خورند مي باشد.
جريان هواي متلاطم قادر است ذره را تا موقعي كه سرعت باد قائم متلاطم بيش از سرعت ته نشيني ذره است در حال تعليق نگهدارد.

ج ) رسوب ذرات
فاصله خاك حمل شده از محل اوليه بستگي به سرعت باد و اندازه و وزن ذرات و خاكدانه دارد. ته نشيني مواد وقتي اتفاق مي افتدكه نيروي ثقل بيشتر از نيروي نگهداري ذرات در هوا باشد و اين اغلب وقتي است كه جريان باد قطع شده و يا سرعت آن به پايين تر از سرعت حد لازم براي حمل مواد برسد. نوع رسوب همانند نوع حركت بر اساس اندازه و وزن ذرات مي باشد.

 

[afsoon6282]

روش هاي كنترل فرسايش بادي

مطالعاتي كه در رابطه با كنترل فرسايش بادي انجام گرفته نشان داده است كه مقدار فرسايش بادي به سرعت باد و خصوصيت زمين بستگي دارد، بنابراين براي مبارزه با فرسايش بادي دو روش اساسي وجود دارد كه عبارتند از:

الف )‌ كاهش سرعت باد در نزديكي سطح زمين تا حدي كه كمتر از سرعت آستانه فرسايش گردد.

ب )‌ كنترل عواملي كه بر خصوصيات خاك مؤثرند مانند حفاظت رطوبت و شخم.

با توجه به هزينه هاي سنگين كنترل فرسايش بادي و دشوار بودن شرايط، انتخاب شيوه اي اصولي و فني در جهت كنترل مناطق حساس به فرسايش بادي علاوه بر افزايش راندمان كار در كاهش هزينه ها نيز مؤثر خواهد بود. كنترل فرسايش بادي به روش هاي مختلف انجام مي گيرد كه عبارتند از:

 

[afsoon6282]

1) استفاده صحيح از زمين
از آنجايي كه عامل اصلي فرسايش بادي استفاده نامناسب و يا غلط از زمين است، بنابراين اصل اساسي در كنترل فرسايش بادي استفاده صحيح از زمين مي باشد. به طور مثال نبايد شرايط طبيعي زميني كه براي كشاورزي مناسب نيست بر هم زد.

 

[afsoon6282]

2) حفظ رطوبت خاك
افزايش رطوبت خاك اثر قابل توجهي در مقاومت خاك در مقابل باد دارد. رطوبت خاك، چسبندگي و وزن ذره ها را افزايش مي دهد به نحوي كه باد هاي شديدتري براي به حركت درآوردن ذره لازم است.
از آنجاييكه فقط خاك خشك توسط باد منتقل مي شود بنابراين هرعملي كه سبب حفظ رطوبت خاك گردد براي كنترل فرسايش بادي مفيد مي باشد. حفاظت رطوبت خاك به ويژه در نواحي خشك و نيمه خشك براي كنترل فرسايش بادي و توليد محصول اهميت دارد. براي حفظ رطوبت خاك مي توان از سه روش اصلي استفاده كرد:

• افزايش نفوذ پذيري
  
• كاهش تبخير
  
• جلوگيري از رشد علف هرز
  

كه موارد نامبرده را مي توان با عملياتي از قبيل تراس بندي، كشت در روي خطوط تراز ،كشت نواري، استفاده از مالچ و انتخاب گياهان مناسب انجام داد.