Doğal Yağış ları n Laboratuvar Tipi Yapay Yağışlar ile Karşılaştırılması

Abstract

Bu çal ışmada, A.Ü.Z.F. Toprak Bölümü Ara şt ı rma Laboratuvarı nda kurulan yapay ya'ğmurlama aleti ya'ğışları n ı n, Ankara Bölgesi doğal yağışlar ı ile karşı laşt ı r ı lmas ı yap ı lm ışt ı r. Yağışları n erozyon olu şturma gücünü belirlemede en önemli yağış karakteristikleri olan damla büyüklü ğü ve damla düşme h ı zları ndan yararlan ı lm ışt ı r. Karşı laşt ı rma parametreleri olarak kinetik enerji 0.5 mV2 , momentum mV , birim damla vuru ş alan ı ndaki kinetik enerji 0.5 mV2 / A ve birim damla vuru ş alan ı ndaki momentum mV / A incelenmi ştir. Her bir parametre için, yapay ya ğış erozyon olu şturma gücünün doğal yağışı nkine oran ı n! gösteren "oransal erozyon oluşturma gücü" hesaplanm ışt ı r. Elde edilen yüzde değerler, dört parametreden s ı ras ı yla momentum ve kinetik enerjinin, yapay yağışları n doğal yağ' ışlan betimlemesinde kullan ı lacak en uyumlu parametreler olduğunu ve çoğunlukla % 70'in üzerinde betimledi ğ ini göstermi ştir. Fakat, birim damla vuru ş alan ı ndaki kinetik enerji ve momentum kullan ı larak hesaplanan oransal erozyon oluşturma gücü yüzdesi çoğunlukla % 100'ün üzerinde olmu ş ve dolay ı s ı yla bu parametreler için, yapay ve doğal yağış arası nda uyum görülmemi ştir. Bu uyumsuzluk, yapay ya ğmurlama aleti bir boyutlu ortalama damla büyüklüklerinin, benzer intensiteli do ğal yağışlar damla çap ı orta değerlerinden çok büyük olmas ı na bağlanm ışt ı r.

Keywords

• Damla büyüklü ğ ü
• damla düşme h ız ı
• kinetik enerji
• momentum

Comparasion of the Natural Rainfall with Laboratory Simulated Rainfall

Abstract

In this study, a comparasion of simulated rainfall of a rainfall simulator constructed in the Research Laboratory of Soil Science Department, Agricultural Faculty of Ankara University, with the natural rainfall of Ankara Region were performed. Drop size and drop fall velocity which are the most important rainfall characteristics in determining rainfall erosivity were made use of. Kinetic energy 0.5 mV2 , momentum mV , kinetic energy per unit of drop impact-area 0.5 mV2 / A and momentum per unit drop impact-area mV / A were investigated as comparison parameters. For each parameter, a "relative erosivity" presenting the ratio of the erosivity of the simulated rainfall to that of natural rainfall was calculated. The percentage values obtained have shown that of parameters momentum and kinetic energy would be respectively the most suitable for the simulated rainfall to represent the natural rainfall which was more than 70 % generally. However, relative erosivities calculated by using both kinetic energy and momentum per unit of drop impact-area were mostly larger than 100 %, meaning, that the simulated rainfall excessively represented the natural rainfall. This excessiveness was ascribed to that uniform mean drop sizes of the simulated rainfall were much bigger than the median drop sizes of natural rainfall with identical intensities.

Keywords

• Drop size
• drop fall velocity
• kinetic energy
• momentum

References

1. Erpul, G. ve Çanga, M. R. 1999. Toprak erozyon çal ışmaları için bir yapay yağ murlama aletinin tasar ı m prensipleri ve yapay yağışları n karakteristikleri (yay ı nda).
2. Gunn, R. and Kinzer, G. D. 1949. Terminal velocity of waterdroplets in stagnant air. J. Meteorology. 6:243-248.
3. Hudson, N. W. 1971. Soil Concervation. B.T. Batsford Limited, London.
4. Imeson, A. C. 1977. A simple field-portable rainfall simulator for difficult terrain. Earth Surface Processes. 2:431-436.
5. Laws, J. O. 1940. Recent studies in raindrops and erosion. Agric. Engineering. 21(11):431-433.
6. Laws, J. O. and Parsons, D. A. 1943. The relation of raindrop-size to intensity. Trans. Amer. Geophys. Union. 22:709-721.
7. Laws, J. O. 1941. Measurements of the fall velocity of waterdrops and raindrops. Amer. Geophys. Union Trans. 22:709-721.
8. Meyer, L. D. and McCune, D. L. 1958. Rainfall simulator for run-off plots. Agric. Engineering. 39:644-648.

9. Meyer, L. D. 1958. An investigation of methods for simulating rainfall on standard run-off plots, and a study of the drop size, velocity and kinetic energy of selected spray nozzles. USDA. ARS. Div. E.S. and W. Man. Branch, Special Report No:81.
10. Meyer, L. D. 1960. Use of the rainulator for run-off plot research. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 24(4):319-322.
11. Meyer, L. D. 1965. Symposium on simulation of rainfall for soil erosion research. Trans. of the ASAE. 8(1):66-67.
12. Park, S. W., Mitchell, J. K., and Bubenzer, G. D. 1982. Splash erosion modelling: Physical analyses. Trans. of the ASAE. 25(2):357-361.
13. Say ı n, S. 1990. Ankara Beytepe yöresi yağ murları n ı n damla özellikleri. Köy Hiz.Gen.Md. Ankara Ara ş .Ens.Md.Gen.Yay. No:170, Rapor Serisi No:79.
14. Taysun, A. 1985. Doğal ve yapma yağışı n karşı laşt ı r ı lmas ı , yağış benzeticiler ve damla dü şme h ı z ı tayin aletleri. Köy Hiz. Gen. Md. Menemen TOPRAKSU Araş .Ens. Md. Gen. Yay. No:119. Teknik. Yay. No:13.