طراحی، ساخت و واسنجی شبیه ساز باران قابل حمل برای مطالعات صحرایی روان آب و فرسایش خاک

در سال های اخیر آزمایش های صحرایی فرآیند روان آب و فرسایش در مقیاس کرت و با استفاده از شبیه سازهای باران به دلیل دو مزیت شرایط خاک طبیعی و تحت کنترل بودن ویژگی های باران، مورد توجه بیشتری قرار گرفته-اند. لذا در پژوهش حاضر یک شبیه ساز باران قابل حمل در دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس دارای یک پمپ آب، سه عدد نازل باران BEX: ۳/۸ S۲۴W و سه پایه جهت رساندن نازل ها به ارتفاع مناسب برای نزول باران (حداکثر ۵/۴ متر) طراحی و ساخته شد. به علت تحت فشار بودن سامانه، قطرات پس از خروج از نازل ها از ارتفاع ۵/۴ متری به صورت مخروطی کاملی از باران، قابلیت پوشش یک کرت با مساحت ۲×۱ متر مربع در سطح زمین را دارند. توزیع قطر و سرعت قطرات باران با استفاده از روش عکس برداری سرعت بالا و پردازش تصویر و یکنواختی باران در سطح کرت با استفاده از ضریب کریستیانسن تعیین گردید. نتایج اندازه گیری ویژگی های باران نشان داد در شدت های مختلف ۳۰، ۶۰ و ۹۰ میلی متر در ساعت میانه قطر قطرات به ترتیب ۰۷/۱، ۰۰/۱ و ۹۸/۰ میلی متر، میانگین قطر قطرات به ترتیب ۱۴/۱، ۰۵/۱ و ۰۲/۱ میلی متر، سرعت متوسط قطرات به ترتیب ۵۳/۴، ۰۸/۴ و ۰۰/۴ متر در ثانیه، انرژی جنبشی باران به ترتیب ۲۶/۱۰، ۳۲/۸ و ۰۰/۸ ژول بر متر مربع در هر میلی متر از باران و ضریب یکنواختی به ترتیب ۹۰، ۸۷ و ۹۱ درصد اندازه گیری شد.

کلیدواژه ها:

Critical Velocity ، Kinetic Energy of Rainfall ، Raindrop Diameter ، Rainfall Simulator. ، انرژی جنبشی باران ، سرعت حد ، شبیه ساز باران ، قطر قطرات باران