Nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર. તમે જે બ્રાઉઝર વર્ઝનનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છો તેમાં CSS માટે મર્યાદિત સપોર્ટ છે. શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે અપડેટેડ બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરો (અથવા ઇન્ટરનેટ એક્સપ્લોરરમાં સુસંગતતા મોડ બંધ કરો). આ દરમિયાન, સતત સપોર્ટ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અમે શૈલીઓ અને જાવાસ્ક્રિપ્ટ વિના સાઇટ પ્રદર્શિત કરીશું.
સુઇ-ચોંગકિંગ રેલ્વે ઢાળને સંશોધન પદાર્થ તરીકે લેતા, માટી પ્રતિકારકતા, માટી ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી (કાટ સંભવિતતા, રેડોક્સ સંભવિતતા, સંભવિત ઢાળ અને pH), માટી આયન (કુલ દ્રાવ્ય ક્ષાર, Cl-, SO42- અને) અને માટી પોષણ. (ભેજનું પ્રમાણ, કાર્બનિક પદાર્થ, કુલ નાઇટ્રોજન, આલ્કલી-હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ નાઇટ્રોજન, ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ, ઉપલબ્ધ પોટેશિયમ) વિવિધ ઢોળાવ હેઠળ, કાટ ગ્રેડનું મૂલ્યાંકન કૃત્રિમ માટીના વ્યક્તિગત સૂચકાંકો અને વ્યાપક સૂચકાંકો અનુસાર કરવામાં આવે છે. અન્ય પરિબળોની તુલનામાં, ઢાળ સંરક્ષણ જાળીના કાટ પર પાણીનો સૌથી વધુ પ્રભાવ છે, ત્યારબાદ આયન સામગ્રી આવે છે. કુલ દ્રાવ્ય ક્ષારનો ઢાળ સંરક્ષણ જાળીના કાટ પર મધ્યમ અસર પડે છે, અને ભટકતા પ્રવાહનો ઢાળ સંરક્ષણ જાળીના કાટ પર મધ્યમ અસર પડે છે. માટીના નમૂનાઓના કાટની ડિગ્રીનું વ્યાપક મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું, અને ઉપલા ઢોળાવ પર કાટ મધ્યમ હતો, અને મધ્યમ અને નીચલા ઢોળાવ પર કાટ મજબૂત હતો. જમીનમાં કાર્બનિક પદાર્થ સંભવિત ઢાળ સાથે નોંધપાત્ર રીતે સહસંબંધિત હતો. ઉપલબ્ધ નાઇટ્રોજન, ઉપલબ્ધ પોટેશિયમ અને ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ નોંધપાત્ર રીતે આયન સાથે સંકળાયેલા હતા. માટીના પોષક તત્વોનું વિતરણ પરોક્ષ રીતે સંબંધિત છે. ઢાળ પ્રકાર માટે.
રેલ્વે, હાઇવે અને જળ સંરક્ષણ સુવિધાઓ બનાવતી વખતે, પર્વતોના મુખ ઘણીવાર અનિવાર્ય હોય છે. દક્ષિણપશ્ચિમમાં પર્વતોને કારણે, ચીનના રેલ્વે બાંધકામ માટે પર્વતનું ઘણું ખોદકામ કરવાની જરૂર પડે છે. તે મૂળ માટી અને વનસ્પતિનો નાશ કરે છે, જેનાથી ખુલ્લા ખડકાળ ઢોળાવ બને છે. આ પરિસ્થિતિ ભૂસ્ખલન અને માટીનું ધોવાણ તરફ દોરી જાય છે, આમ રેલ્વે પરિવહનની સલામતીને જોખમમાં મૂકે છે. ભૂસ્ખલન રોડ ટ્રાફિક માટે ખરાબ છે, ખાસ કરીને 12 મે, 2008 ના વેનચુઆન ભૂકંપ પછી. ભૂસ્ખલન એક વ્યાપક અને ગંભીર ભૂકંપ આપત્તિ બની ગઈ છે1. સિચુઆન પ્રાંતમાં 4,243 કિલોમીટરના મુખ્ય ટ્રંક રસ્તાઓના 2008ના મૂલ્યાંકનમાં, રોડબેડ અને ઢાળ જાળવી રાખવાની દિવાલોમાં 1,736 ગંભીર ભૂકંપ આપત્તિઓ આવી હતી, જે મૂલ્યાંકનની કુલ લંબાઈના 39.76% જેટલી હતી. રસ્તાના નુકસાનથી સીધું આર્થિક નુકસાન 58 અબજ યુઆન 2,3 ને વટાવી ગયું. વૈશ્વિક ઉદાહરણો દર્શાવે છે કે ભૂકંપ પછીના ભૂ-જોખમો ઓછામાં ઓછા 10 વર્ષ (તાઇવાન ભૂકંપ) અને 40-50 વર્ષ (જાપાનમાં કાન્ટો ભૂકંપ) સુધી ટકી શકે છે.4,5.ગ્રેડિયન્ટ ભૂકંપના જોખમને અસર કરતું મુખ્ય પરિબળ છે6,7.તેથી, રસ્તાના ઢાળને જાળવી રાખવા અને તેની સ્થિરતાને મજબૂત બનાવવી જરૂરી છે.છોડ ઢાળ સંરક્ષણ અને ઇકોલોજીકલ લેન્ડસ્કેપ પુનઃસ્થાપનમાં બદલી ન શકાય તેવી ભૂમિકા ભજવે છે8.સામાન્ય માટીના ઢોળાવની તુલનામાં, ખડકના ઢોળાવમાં કાર્બનિક પદાર્થો, નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ અને પોટેશિયમ જેવા પોષક પરિબળોનો સંચય થતો નથી, અને વનસ્પતિ વિકાસ માટે જરૂરી માટીનું વાતાવરણ હોતું નથી.મોટા ઢોળાવ અને વરસાદના ધોવાણ જેવા પરિબળોને કારણે, ઢાળવાળી માટી સરળતાથી ખોવાયેલું.ઢોળાવનું વાતાવરણ કઠોર છે, છોડના વિકાસ માટે જરૂરી પરિસ્થિતિઓનો અભાવ છે, અને ઢોળાવવાળી માટીમાં સ્થિરતાનો અભાવ છે9.ઢોળાવને સુરક્ષિત રાખવા માટે માટીને ઢાંકવા માટે બેઝ મટિરિયલ સાથે ઢોળાવ છંટકાવ એ મારા દેશમાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી ઢોળાવ ઇકોલોજીકલ રિસ્ટોરેશન ટેકનોલોજી છે.છંટકાવ માટે વપરાતી કૃત્રિમ માટી ચોક્કસ પ્રમાણમાં કચડી પથ્થર, ખેતીની જમીનની માટી, સ્ટ્રો, સંયોજન ખાતર, પાણી જાળવી રાખનાર એજન્ટ અને એડહેસિવ (સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા એડહેસિવમાં પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટ, કાર્બનિક ગુંદર અને ડામર ઇમલ્સિફાયરનો સમાવેશ થાય છે) થી બનેલી હોય છે.તકનીકી પ્રક્રિયા છે: પહેલા ખડક પર કાંટાળો તાર નાખો, પછી કાંટાળા તારને રિવેટ્સ અને એન્કર બોલ્ટથી ઠીક કરો, અને અંતે ખાસ સ્પ્રેયર વડે ઢોળાવ પર બીજ ધરાવતી કૃત્રિમ માટી છાંટો.14# હીરા આકારની ધાતુની જાળી જે સંપૂર્ણપણે ગેલ્વેનાઈઝ્ડ છે તેનો મોટાભાગે ઉપયોગ થાય છે, જેમાં 5cm×5cm નું મેશ સ્ટાન્ડર્ડ અને 2mm વ્યાસ હોય છે.ધાતુની જાળી માટી મેટ્રિક્સને ખડકની સપાટી પર ટકાઉ મોનોલિથિક સ્લેબ બનાવવા દે છે.ધાતુની જાળી જમીનમાં કાટ લાગશે, કારણ કે માટી પોતે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ છે, અને કાટની ડિગ્રી જમીનની લાક્ષણિકતાઓ પર આધારિત છે.માટીના કાટનું મૂલ્યાંકન માટી-પ્રેરિત ધાતુની જાળીના ધોવાણનું મૂલ્યાંકન કરવા અને ભૂસ્ખલનના જોખમોને દૂર કરવા માટે પરિબળો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.
ઢાળ સ્થિરીકરણ અને ધોવાણ નિયંત્રણમાં છોડના મૂળ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે તેવું માનવામાં આવે છે10,11,12,13,14. છીછરા ભૂસ્ખલન સામે ઢોળાવને સ્થિર કરવા માટે, વનસ્પતિનો ઉપયોગ કરી શકાય છે કારણ કે છોડના મૂળ ભૂસ્ખલનને રોકવા માટે જમીનને ઠીક કરી શકે છે15,16,17. લાકડાની વનસ્પતિ, ખાસ કરીને વૃક્ષો, છીછરા ભૂસ્ખલનને રોકવામાં મદદ કરે છે18. છોડની ઊભી અને બાજુની મૂળ પ્રણાલીઓ દ્વારા રચાયેલી એક મજબૂત રક્ષણાત્મક રચના જે જમીનમાં મજબૂતીકરણના ઢગલા તરીકે કાર્ય કરે છે. મૂળ સ્થાપત્ય પેટર્નનો વિકાસ જનીનો દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે, અને માટીનું વાતાવરણ આ પ્રક્રિયાઓમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. ધાતુઓનો કાટ માટીના પર્યાવરણ સાથે બદલાય છે20. માટીમાં ધાતુઓના કાટની ડિગ્રી એકદમ ઝડપી વિસર્જનથી લઈને નજીવી અસર સુધીની હોઈ શકે છે21. કૃત્રિમ માટી વાસ્તવિક "માટી" થી ખૂબ જ અલગ છે. કુદરતી માટીનું નિર્માણ લાખો વર્ષોથી બાહ્ય વાતાવરણ અને વિવિધ સજીવો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું પરિણામ છે22,23,24. લાકડાની વનસ્પતિ સ્થિર મૂળ વ્યવસ્થા અને ઇકોસિસ્ટમ બનાવે તે પહેલાં, ખડક ઢોળાવ અને કૃત્રિમ માટી સાથે જોડાયેલ ધાતુની જાળી સુરક્ષિત રીતે કાર્ય કરી શકે છે કે કેમ તે સીધો સંબંધિત છે. કુદરતી અર્થતંત્રનો વિકાસ, જીવનની સલામતી અને ઇકોલોજીકલ પર્યાવરણમાં સુધારો.
જોકે, ધાતુઓના કાટથી ભારે નુકસાન થઈ શકે છે. 1980 ના દાયકાની શરૂઆતમાં ચીનમાં રાસાયણિક મશીનરી અને અન્ય ઉદ્યોગો પર કરવામાં આવેલા એક સર્વે મુજબ, ધાતુના કાટને કારણે થતા નુકસાન કુલ ઉત્પાદન મૂલ્યના 4% જેટલું હતું. તેથી, કાટ પદ્ધતિનો અભ્યાસ કરવો અને આર્થિક બાંધકામ માટે રક્ષણાત્મક પગલાં લેવાનું ખૂબ મહત્વનું છે. માટી વાયુઓ, પ્રવાહી, ઘન અને સુક્ષ્મસજીવોની એક જટિલ પ્રણાલી છે. સૂક્ષ્મજીવાણુ ચયાપચય સામગ્રીને કાટ કરી શકે છે, અને ભટકતા પ્રવાહો પણ કાટનું કારણ બની શકે છે. તેથી, માટીમાં દટાયેલી ધાતુઓના કાટને અટકાવવો મહત્વપૂર્ણ છે. હાલમાં, દટાયેલી ધાતુના કાટ પર સંશોધન મુખ્યત્વે (1) દટાયેલી ધાતુના કાટને અસર કરતા પરિબળો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે25; (2) ધાતુ સંરક્ષણ પદ્ધતિઓ26,27; (3) ધાતુના કાટની ડિગ્રી માટે નિર્ણય પદ્ધતિઓ28; વિવિધ માધ્યમોમાં કાટ. જો કે, અભ્યાસમાં બધી માટી કુદરતી હતી અને પૂરતી માટી રચના પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થઈ હતી. જો કે, રેલ્વે ખડકોના ઢોળાવના કૃત્રિમ માટી ધોવાણ અંગે કોઈ અહેવાલ નથી.
અન્ય કાટ લાગતા માધ્યમોની તુલનામાં, કૃત્રિમ માટીમાં અતરલતા, વિજાતીયતા, ઋતુ અને પ્રાદેશિકતાના લક્ષણો છે. કૃત્રિમ માટીમાં ધાતુનો કાટ ધાતુઓ અને કૃત્રિમ માટી વચ્ચેના ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને કારણે થાય છે. જન્મજાત પરિબળો ઉપરાંત, ધાતુના કાટનો દર આસપાસના વાતાવરણ પર પણ આધાર રાખે છે. વિવિધ પરિબળો ધાતુના કાટને વ્યક્તિગત રીતે અથવા સંયોજનમાં અસર કરે છે, જેમ કે ભેજનું પ્રમાણ, ઓક્સિજનનું પ્રમાણ, કુલ દ્રાવ્ય મીઠાનું પ્રમાણ, આયન અને ધાતુના આયનનું પ્રમાણ, pH, માટીના સૂક્ષ્મજીવાણુઓ 30,31,32.
30 વર્ષની પ્રેક્ટિસમાં, ખડકાળ ઢોળાવ પર કૃત્રિમ માટીને કાયમી ધોરણે કેવી રીતે સાચવવી તે પ્રશ્ન એક સમસ્યા રહ્યો છે33. માટીના ધોવાણને કારણે 10 વર્ષની મેન્યુઅલ સંભાળ પછી કેટલાક ઢોળાવ પર ઝાડીઓ અથવા વૃક્ષો ઉગી શકતા નથી. ધાતુની જાળીની સપાટી પરની ગંદકી કેટલીક જગ્યાએ ધોવાઈ ગઈ હતી. કાટને કારણે, કેટલીક ધાતુની જાળીમાં તિરાડ પડી ગઈ હતી અને તેમની ઉપર અને નીચેની બધી માટી ખોવાઈ ગઈ હતી (આકૃતિ 1). હાલમાં, રેલ્વે ઢોળાવના કાટ પર સંશોધન મુખ્યત્વે રેલ્વે સબસ્ટેશન ગ્રાઉન્ડિંગ ગ્રીડના કાટ, લાઇટ રેલ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ભટકતા વર્તમાન કાટ અને રેલ્વે પુલના કાટ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે34,35, ટ્રેક અને અન્ય વાહન સાધનો36. રેલ્વે ઢોળાવ સંરક્ષણ ધાતુની જાળીના કાટના કોઈ અહેવાલો નથી. આ પેપર સુઇયુ રેલ્વેના દક્ષિણપશ્ચિમ ખડક ઢોળાવ પર કૃત્રિમ માટીના ભૌતિક, રાસાયણિક અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરે છે, જેનો હેતુ માટીના ગુણધર્મોનું મૂલ્યાંકન કરીને ધાતુના કાટની આગાહી કરવાનો છે અને માટી ઇકોસિસ્ટમ પુનઃસ્થાપન અને કૃત્રિમ પુનઃસ્થાપન માટે સૈદ્ધાંતિક અને વ્યવહારુ આધાર પૂરો પાડવાનો છે. ઢોળાવ કૃત્રિમ.
પરીક્ષણ સ્થળ સુઈનિંગ રેલ્વે સ્ટેશન નજીક સિચુઆનના ડુંગરાળ વિસ્તારમાં (30°32′N, 105°32′E) સ્થિત છે.આ વિસ્તાર સિચુઆન બેસિનની મધ્યમાં સ્થિત છે, જેમાં નીચા પર્વતો અને ટેકરીઓ છે, જેમાં સરળ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય માળખું અને સપાટ ભૂપ્રદેશ છે.ધોવાણ, કાપ અને પાણીનું સંચય ડુંગરાળ લેન્ડસ્કેપ્સ બનાવે છે.બેડરોક મુખ્યત્વે ચૂનાના પથ્થરનો છે, અને વધુ પડતો બોજ મુખ્યત્વે જાંબલી રેતી અને કાદવનો છે.અખંડિતતા નબળી છે, અને ખડક એક બ્લોકી માળખું છે.અભ્યાસ વિસ્તારમાં ઉષ્ણકટિબંધીય ભેજવાળી ચોમાસુ આબોહવા છે જેમાં વસંતઋતુની શરૂઆતમાં, ગરમ ઉનાળો, ટૂંકા પાનખર અને શિયાળાના અંતમાં મોસમી લાક્ષણિકતાઓ છે.વરસાદ પુષ્કળ છે, પ્રકાશ અને ગરમીના સંસાધનો પુષ્કળ છે, હિમ-મુક્ત સમયગાળો લાંબો છે (સરેરાશ 285 દિવસ), આબોહવા હળવી છે, વાર્ષિક સરેરાશ તાપમાન 17.4°C છે, સૌથી ગરમ મહિના (ઓગસ્ટ) નું સરેરાશ તાપમાન 27.2°C છે, અને અત્યંત મહત્તમ તાપમાન 39.3°C છે.સૌથી ઠંડો મહિનો જાન્યુઆરી છે (સરેરાશ તાપમાન ૬.૫°C), અત્યંત લઘુત્તમ તાપમાન -૩.૮°C છે, અને વાર્ષિક સરેરાશ વરસાદ ૯૨૦ મીમી છે, જે મુખ્યત્વે જુલાઈ અને ઓગસ્ટમાં કેન્દ્રિત છે. વસંત, ઉનાળો, પાનખર અને શિયાળામાં વરસાદ ખૂબ જ બદલાય છે. વર્ષના દરેક ઋતુમાં વરસાદનું પ્રમાણ અનુક્રમે ૧૯-૨૧%, ૫૧-૫૪%, ૨૨-૨૪% અને ૪-૫% છે.
આ સંશોધન સ્થળ 2003 માં બનેલા યુ-સુઇ રેલ્વેના ઢાળ પર લગભગ 45°નો ઢાળ છે. એપ્રિલ 2012 માં, તેનું મુખ સુઇનિંગ રેલ્વે સ્ટેશનથી 1 કિમીની અંદર દક્ષિણ તરફ હતું. કુદરતી ઢાળનો ઉપયોગ નિયંત્રણ તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. ઢાળના ઇકોલોજીકલ પુનઃસ્થાપન માટે ઇકોલોજીકલ પુનઃસ્થાપન માટે વિદેશી ટોપડ્રેસિંગ માટી છંટકાવ ટેકનોલોજી અપનાવવામાં આવે છે. રેલ્વે બાજુના ઢાળની ઊંચાઈ અનુસાર, ઢાળને ઉપર ઢાળ, મધ્ય ઢાળ અને નીચે ઢાળમાં વિભાજિત કરી શકાય છે (આકૃતિ 2). કાપેલા ઢાળ કૃત્રિમ માટીની જાડાઈ લગભગ 10 સેમી હોવાથી, માટી ધાતુની જાળીના કાટ ઉત્પાદનોના પ્રદૂષણને ટાળવા માટે, અમે માટીની સપાટીને 0-8 સેમી લેવા માટે ફક્ત સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાવડોનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. દરેક ઢાળ સ્થિતિ માટે ચાર પ્રતિકૃતિઓ સેટ કરવામાં આવી હતી, જેમાં પ્રતિ પ્રતિકૃતિ 15-20 રેન્ડમ સેમ્પલિંગ પોઈન્ટ હતા. દરેક પ્રતિકૃતિ S-આકારના લાઇન સેમ્પલિંગ પોઈન્ટ્સથી રેન્ડમલી નક્કી કરાયેલ 15-20 નું મિશ્રણ છે. તેનું તાજું વજન લગભગ 500 ગ્રામ છે. પ્રક્રિયા માટે નમૂનાઓને પોલિઇથિલિન ઝિપલોક બેગમાં પ્રયોગશાળામાં પાછા લાવો. માટી કુદરતી રીતે હવામાં સૂકવવામાં આવે છે, અને કાંકરી અને પ્રાણી અને છોડના અવશેષોને બહાર કાઢવામાં આવે છે, એગેટ સ્ટીકથી કચડી નાખવામાં આવે છે, અને બરછટ કણો સિવાય 20-જાળી, 100-જાળી નાયલોનની ચાળણીથી ચાળવામાં આવે છે.
શેંગલી ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ કંપની દ્વારા ઉત્પાદિત VICTOR4106 ગ્રાઉન્ડિંગ રેઝિસ્ટન્સ ટેસ્ટર દ્વારા માટીની પ્રતિકારકતા માપવામાં આવી હતી; ખેતરમાં માટીની પ્રતિકારકતા માપવામાં આવી હતી; જમીનની ભેજ સૂકવણી પદ્ધતિ દ્વારા માપવામાં આવી હતી. DMP-2 પોર્ટેબલ ડિજિટલ mv/pH સાધનમાં માટીના કાટ સંભવિતતાને માપવા માટે ઉચ્ચ ઇનપુટ અવરોધ છે. DMP-2 પોર્ટેબલ ડિજિટલ mv/pH દ્વારા સંભવિત ઢાળ અને રેડોક્સ સંભવિતતા નક્કી કરવામાં આવી હતી, જમીનમાં કુલ દ્રાવ્ય મીઠું અવશેષ સૂકવણી પદ્ધતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું, જમીનમાં ક્લોરાઇડ આયનનું પ્રમાણ AgNO3 ટાઇટ્રેશન પદ્ધતિ (મોહર પદ્ધતિ) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું, માટી સલ્ફેટનું પ્રમાણ પરોક્ષ EDTA ટાઇટ્રેશન પદ્ધતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું, માટી કાર્બોનેટ અને બાયકાર્બોનેટ નક્કી કરવા માટે ડબલ સૂચક ટાઇટ્રેશન પદ્ધતિ, માટી કાર્બનિક પદાર્થો નક્કી કરવા માટે પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ ઓક્સિડેશન હીટિંગ પદ્ધતિ, માટી આલ્કલાઇન હાઇડ્રોલિસિસ નાઇટ્રોજન નક્કી કરવા માટે આલ્કલાઇન દ્રાવણ પ્રસરણ પદ્ધતિ, H2SO4-HClO4 પાચન Mo-Sb કલરમેટ્રિક પદ્ધતિ જમીનમાં કુલ ફોસ્ફરસ અને જમીનમાં ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસનું પ્રમાણ ઓલ્સેન પદ્ધતિ (0.05 mol/L NaHCO3 દ્રાવણ નિષ્કર્ષણ તરીકે) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું, અને માટીમાં કુલ પોટેશિયમનું પ્રમાણ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ ફ્યુઝન-ફ્લેમ ફોટોમેટ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું.
પ્રાયોગિક ડેટા શરૂઆતમાં વ્યવસ્થિત કરવામાં આવ્યો હતો. SPSS આંકડા 20 નો ઉપયોગ સરેરાશ, પ્રમાણભૂત વિચલન, એક-માર્ગી ANOVA અને માનવ સહસંબંધ વિશ્લેષણ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.
કોષ્ટક 1 વિવિધ ઢોળાવવાળી જમીનના ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ ગુણધર્મો, ઋણાયનો અને પોષક તત્વો રજૂ કરે છે. વિવિધ ઢોળાવના કાટ લાગવાની ક્ષમતા, માટી પ્રતિકારકતા અને પૂર્વ-પશ્ચિમ સંભવિત ઢાળ બધા નોંધપાત્ર હતા (P < 0.05). ઉતાર, મધ્ય-ઢોળ અને કુદરતી ઢોળાવના રેડોક્સ સંભવિતતા નોંધપાત્ર હતા (P < 0.05). રેલ પર લંબરૂપ સંભવિત ઢાળ, એટલે કે, ઉત્તર-દક્ષિણ સંભવિત ઢાળ, ઉપરછલ્લી> નીચેછળ> મધ્યમ ઢાળ છે. માટીનું pH મૂલ્ય નીચેછળ> ચઢાવ> મધ્યમ ઢાળ> કુદરતી ઢાળના ક્રમમાં હતું. કુલ દ્રાવ્ય મીઠું, કુદરતી ઢાળ રેલ્વે ઢાળ (P < 0.05) કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે હતું. ત્રીજા-ગ્રેડ રેલ્વે ઢાળવાળી જમીનમાં કુલ દ્રાવ્ય મીઠાનું પ્રમાણ 500 મિલિગ્રામ/કિલોથી ઉપર છે, અને કુલ દ્રાવ્ય મીઠું ધાતુના કાટ પર મધ્યમ અસર કરે છે. માટીમાં કાર્બનિક પદાર્થોનું પ્રમાણ કુદરતી ઢાળમાં સૌથી વધુ અને ઉતાર ઢાળમાં સૌથી ઓછું હતું (P < 0.05). કુલ નાઇટ્રોજનનું પ્રમાણ મધ્યમ ઢાળમાં સૌથી વધુ અને ચઢાવ ઢાળમાં સૌથી ઓછું હતું; ઉપલબ્ધ નાઇટ્રોજનનું પ્રમાણ નીચે અને મધ્ય ઢોળાવમાં સૌથી વધુ હતું, અને કુદરતી ઢોળાવમાં સૌથી ઓછું હતું; રેલ્વેના ઉપર અને નીચે ઢોળાવમાં કુલ નાઇટ્રોજનનું પ્રમાણ ઓછું હતું, પરંતુ ઉપલબ્ધ નાઇટ્રોજનનું પ્રમાણ વધુ હતું. આ સૂચવે છે કે ચઢાવ અને ઉતાર પર કાર્બનિક નાઇટ્રોજન ખનિજીકરણ દર ઝડપી છે. ઉપલબ્ધ પોટેશિયમનું પ્રમાણ ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ જેટલું જ છે.
માટી પ્રતિકારકતા એ વિદ્યુત વાહકતા દર્શાવતો સૂચક છે અને માટીના કાટનું મૂલ્યાંકન કરવા માટેનો મૂળભૂત પરિમાણ છે. માટી પ્રતિકારકતાને અસર કરતા પરિબળોમાં ભેજનું પ્રમાણ, કુલ દ્રાવ્ય મીઠાનું પ્રમાણ, pH, માટીની રચના, તાપમાન, કાર્બનિક પદાર્થોનું પ્રમાણ, માટીનું તાપમાન અને કડકતાનો સમાવેશ થાય છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ઓછી પ્રતિકારકતા ધરાવતી માટી વધુ કાટ લાગતી હોય છે, અને તેનાથી વિપરીત. માટીના કાટ લાગવાની શક્તિનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે પ્રતિકારકતાનો ઉપયોગ કરવો એ વિવિધ દેશોમાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ છે. કોષ્ટક 1 દરેક એક સૂચકાંક 37,38 માટે કાટ લાગવાની ક્ષમતા ગ્રેડ મૂલ્યાંકન માપદંડ દર્શાવે છે.
મારા દેશના પરીક્ષણ પરિણામો અને ધોરણો (કોષ્ટક 1) અનુસાર, જો માટીના કાટ પ્રતિકારકતાનું મૂલ્યાંકન ફક્ત માટી પ્રતિકારકતા દ્વારા કરવામાં આવે છે, તો ચઢાવ પરની માટી ખૂબ જ કાટ લાગતી હોય છે; ઉતાર પરની ઢોળાવ પરની માટી મધ્યમ કાટ લાગતી હોય છે; મધ્યમ ઢોળાવ અને કુદરતી ઢોળાવ પર માટીના કાટ લાગવાની ક્ષમતા પ્રમાણમાં ઓછી હોય છે.
ઢાળના ઢોળાવ પર માટીની પ્રતિકારકતા ઢોળાવના અન્ય ભાગો કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે, જે વરસાદના ધોવાણને કારણે થઈ શકે છે. ઉપર ઢોળાવ પરની માટી પાણી સાથે મધ્યમ ઢોળાવ તરફ વહે છે, જેથી ઉપર ઢોળાવ પરની ધાતુની ઢોળાવ સુરક્ષા જાળી ઉપરની માટીની નજીક હોય છે. કેટલીક ધાતુની જાળી ખુલ્લી હતી અને હવામાં લટકેલી પણ હતી (આકૃતિ 1). સ્થળ પર માટીની પ્રતિકારકતા માપવામાં આવી હતી; ખૂંટોનું અંતર 3 મીટર હતું; ખૂંટો ચલાવવાની ઊંડાઈ 15 સે.મી.થી ઓછી હતી. ખાલી ધાતુની જાળી અને છાલવાળો કાટ માપનના પરિણામોમાં દખલ કરી શકે છે. તેથી, ફક્ત માટી પ્રતિકારકતા સૂચકાંક દ્વારા માટીના કાટનું મૂલ્યાંકન કરવું અવિશ્વસનીય છે. કાટના વ્યાપક મૂલ્યાંકનમાં, ઉપર ઢોળાવની માટી પ્રતિકારકતા ધ્યાનમાં લેવામાં આવતી નથી.
ઉચ્ચ સાપેક્ષ ભેજને કારણે, સિચુઆન વિસ્તારમાં બારમાસી ભેજવાળી હવા હવાના સંપર્કમાં રહેલી ધાતુની જાળીને માટીમાં દટાયેલી ધાતુની જાળી કરતાં વધુ ગંભીર રીતે કાટ લાગે છે. વાયર મેશ હવામાં આવવાથી સેવા જીવન ઘટી શકે છે, જે ચઢાવ પરની જમીનને અસ્થિર બનાવી શકે છે. માટીનું નુકસાન છોડ, ખાસ કરીને લાકડાવાળા છોડ, માટે ઉગાડવાનું મુશ્કેલ બનાવી શકે છે. લાકડાવાળા છોડના અભાવને કારણે, જમીનને મજબૂત બનાવવા માટે ચઢાવ પર મૂળ સિસ્ટમ બનાવવી મુશ્કેલ છે. તે જ સમયે, છોડનો વિકાસ જમીનની ગુણવત્તામાં પણ સુધારો કરી શકે છે અને જમીનમાં હ્યુમસનું પ્રમાણ વધારી શકે છે, જે ફક્ત પાણી જાળવી શકતું નથી, પરંતુ પ્રાણીઓ અને છોડના વિકાસ અને પ્રજનન માટે સારું વાતાવરણ પણ પૂરું પાડી શકે છે, જેનાથી માટીનું નુકસાન ઓછું થાય છે. તેથી, બાંધકામના પ્રારંભિક તબક્કામાં, ઉપરના ઢોળાવ પર વધુ લાકડાવાળા બીજ વાવવા જોઈએ, અને પાણી જાળવી રાખનાર એજન્ટને સતત ઉમેરવા જોઈએ અને રક્ષણ માટે ફિલ્મથી ઢાંકવા જોઈએ, જેથી વરસાદી પાણી દ્વારા ઉપરના ઢોળાવની જમીનનું ધોવાણ ઓછું થાય.
ત્રણ-સ્તરીય ઢોળાવ પર ઢાળ સંરક્ષણ જાળીના કાટને અસર કરતી કાટ સંભવિતતા એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે, અને ચઢાવના ઢોળાવ પર સૌથી વધુ અસર કરે છે (કોષ્ટક 2). સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, આપેલ વાતાવરણમાં કાટ સંભવિતતામાં બહુ ફેરફાર થતો નથી. ભટકતા પ્રવાહોને કારણે નોંધપાત્ર ફેરફાર થઈ શકે છે.ભટકતા પ્રવાહો 40, 41, 42 પ્રવાહોનો ઉલ્લેખ કરે છે જે જ્યારે વાહનો જાહેર પરિવહન પ્રણાલીનો ઉપયોગ કરે છે ત્યારે રસ્તાના પટ અને માટીના માધ્યમમાં લીક થાય છે. પરિવહન પ્રણાલીના વિકાસ સાથે, મારા દેશની રેલ્વે પરિવહન પ્રણાલીએ મોટા પાયે વીજળીકરણ પ્રાપ્ત કર્યું છે, અને વીજળીકૃત રેલ્વેમાંથી સીધા પ્રવાહના લિકેજને કારણે દટાયેલી ધાતુઓના કાટને અવગણી શકાય નહીં.હાલમાં, માટીના સંભવિત ઢાળનો ઉપયોગ માટીમાં ભટકતા પ્રવાહ વિક્ષેપ ધરાવે છે કે કેમ તે નક્કી કરવા માટે કરી શકાય છે.જ્યારે સપાટીની માટીનો સંભવિત ઢાળ 0.5 mv/m કરતા ઓછો હોય છે, ત્યારે ભટકતો પ્રવાહ ઓછો હોય છે; જ્યારે સંભવિત ઢાળ 0.5 mv/m થી 5.0 mv/m ની રેન્જમાં હોય છે, ત્યારે ભટકતો પ્રવાહ મધ્યમ હોય છે; જ્યારે સંભવિત ઢાળ 5.0 mv/m કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે ભટકતા પ્રવાહનું સ્તર ઊંચું હોય છે. મધ્ય-ઢોળાવ, ઉપર-ઢોળાવ અને નીચે-ઢોળાવના સંભવિત ઢાળ (EW) ની ફ્લોટિંગ શ્રેણી આકૃતિ 3 માં બતાવવામાં આવી છે. તરતી શ્રેણીના સંદર્ભમાં, મધ્ય-ઢોળાવની પૂર્વ-પશ્ચિમ અને ઉત્તર-દક્ષિણ દિશામાં મધ્યમ ભટકતા પ્રવાહો છે. તેથી, ભટકતા પ્રવાહ એ મધ્ય-ઢોળાવ અને નીચે-ઢોળાવ પર, ખાસ કરીને મધ્ય-ઢોળાવ પર ધાતુની જાળીના કાટને અસર કરતું એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે.
સામાન્ય રીતે, 400 mV થી ઉપરની માટી રેડોક્સ પોટેન્શિયલ (Eh) ઓક્સિડાઇઝિંગ ક્ષમતા દર્શાવે છે, 0-200 mV થી ઉપરની માટી મધ્યમ રીડ્યુસિંગ ક્ષમતા દર્શાવે છે, અને 0 mV થી નીચે મોટી રીડ્યુસિંગ ક્ષમતા દર્શાવે છે. માટી રેડોક્સ પોટેન્શિયલ જેટલું ઓછું હશે, માટીના સુક્ષ્મસજીવોની ધાતુઓ પ્રત્યે કાટ લાગવાની ક્ષમતા એટલી જ વધારે હશે44. રેડોક્સ પોટેન્શિયલથી માટીના સુક્ષ્મસજીવોના કાટ લાગવાના વલણની આગાહી કરવી શક્ય છે. અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે ત્રણ ઢોળાવની માટી રેડોક્સ પોટેન્શિયલ 500 mV કરતા વધારે હતી, અને કાટનું સ્તર ખૂબ જ નાનું હતું. તે દર્શાવે છે કે ઢાળવાળી જમીનની માટી વેન્ટિલેશન સ્થિતિ સારી છે, જે જમીનમાં એનારોબિક સુક્ષ્મસજીવોના કાટ લાગવા માટે અનુકૂળ નથી.
અગાઉના અભ્યાસોમાં જાણવા મળ્યું છે કે માટીના ધોવાણ પર માટીના pH ની અસર સ્પષ્ટ છે. pH મૂલ્યમાં વધઘટ સાથે, ધાતુના પદાર્થોના કાટ દર પર નોંધપાત્ર અસર પડે છે. માટીનો pH વિસ્તાર અને જમીનમાં રહેલા સુક્ષ્મસજીવો સાથે ગાઢ સંબંધ ધરાવે છે45,46,47. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, થોડી આલ્કલાઇન જમીનમાં ધાતુના પદાર્થોના કાટ પર માટીના pH ની અસર સ્પષ્ટ નથી. ત્રણેય રેલ્વે ઢોળાવની જમીન બધી આલ્કલાઇન છે, તેથી ધાતુની જાળીના કાટ પર pH ની અસર નબળી છે.
કોષ્ટક 3 માંથી જોઈ શકાય છે તેમ, સહસંબંધ વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે રેડોક્સ પોટેન્શિયલ અને ઢાળ સ્થિતિ નોંધપાત્ર રીતે હકારાત્મક રીતે સહસંબંધિત છે (R2 = 0.858), કાટ લાગવાની ક્ષમતા અને સંભવિત ઢાળ (SN) નોંધપાત્ર રીતે હકારાત્મક રીતે સહસંબંધિત છે (R2 = 0.755), અને રેડોક્સ પોટેન્શિયલ અને સંભવિત ઢાળ (SN) નોંધપાત્ર રીતે હકારાત્મક રીતે સહસંબંધિત છે (R2 = 0.755). પોટેન્શિયલ અને pH (R2 = -0.724) વચ્ચે નોંધપાત્ર નકારાત્મક સહસંબંધ હતો. ઢાળ સ્થિતિ રેડોક્સ સ્થિતિ સાથે નોંધપાત્ર રીતે હકારાત્મક રીતે સંકળાયેલી હતી. આ દર્શાવે છે કે વિવિધ ઢાળ સ્થિતિઓના સૂક્ષ્મ પર્યાવરણમાં તફાવત છે, અને માટીના સુક્ષ્મસજીવો રેડોક્સ સ્થિતિ સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે48, 49, 50. રેડોક્સ સ્થિતિ pH51,52 સાથે નોંધપાત્ર રીતે નકારાત્મક રીતે સંકળાયેલી હતી. આ સંબંધ દર્શાવે છે કે માટી રેડોક્સ પ્રક્રિયા દરમિયાન pH અને Eh મૂલ્યો હંમેશા સુમેળમાં બદલાતા નહોતા, પરંતુ નકારાત્મક રેખીય સંબંધ ધરાવતા હતા. ધાતુના કાટ સંભવિત ઇલેક્ટ્રોન મેળવવા અને ગુમાવવાની સંબંધિત ક્ષમતાનું પ્રતિનિધિત્વ કરી શકે છે. જોકે કાટ સંભવિતતા સંભવિત ઢાળ (SN) સાથે નોંધપાત્ર રીતે હકારાત્મક રીતે સંકળાયેલી હતી, ધાતુ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનના સરળ નુકસાનને કારણે સંભવિત ઢાળ થઈ શકે છે.
માટીમાં કુલ દ્રાવ્ય મીઠાનું પ્રમાણ માટીના કાટ લાગવાથી ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, માટીની ખારાશ જેટલી વધારે હશે, તેટલી જમીનની પ્રતિકારકતા ઓછી થશે, આમ માટીનો પ્રતિકાર વધશે. માટીના ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સમાં, ફક્ત ઋણાયનો અને વિવિધ શ્રેણીઓ જ નહીં, પણ કાટ લાગવાના પ્રભાવો પણ મુખ્યત્વે કાર્બોનેટ, ક્લોરાઇડ અને સલ્ફેટ હોય છે. વધુમાં, માટીમાં કુલ દ્રાવ્ય મીઠાનું પ્રમાણ ધાતુઓમાં ઇલેક્ટ્રોડ સંભવિતતાની અસર અને માટી ઓક્સિજન દ્રાવ્યતા જેવા અન્ય પરિબળોના પ્રભાવ દ્વારા પરોક્ષ રીતે કાટ લાગવાને અસર કરે છે.
માટીમાં રહેલા મોટાભાગના દ્રાવ્ય મીઠાથી વિભાજિત આયનો ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓમાં સીધા ભાગ લેતા નથી, પરંતુ માટી પ્રતિકારકતા દ્વારા ધાતુના કાટને અસર કરે છે. માટીની ખારાશ જેટલી વધારે હશે, માટી વાહકતા વધુ મજબૂત હશે અને માટીનું ધોવાણ વધુ મજબૂત હશે. કુદરતી ઢોળાવની માટીની ખારાશ રેલ્વે ઢોળાવ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે, જે કુદરતી ઢોળાવ વનસ્પતિથી સમૃદ્ધ હોવાને કારણે હોઈ શકે છે, જે માટી અને પાણી સંરક્ષણ માટે અનુકૂળ છે. બીજું કારણ એ હોઈ શકે છે કે કુદરતી ઢોળાવમાં પરિપક્વ માટી રચના (ખડકના હવામાન દ્વારા રચાયેલી માટીની મૂળ સામગ્રી) થઈ છે, પરંતુ રેલ્વે ઢોળાવની માટી "કૃત્રિમ માટી" ના મેટ્રિક્સ તરીકે કચડી પથ્થરના ટુકડાઓથી બનેલી છે, અને પૂરતી માટી રચના પ્રક્રિયામાંથી પસાર થઈ નથી. ખનિજો છોડવામાં આવતા નથી. વધુમાં, કુદરતી ઢોળાવની ઊંડા માટીમાં મીઠાના આયનો સપાટીના બાષ્પીભવન દરમિયાન રુધિરકેશિકા ક્રિયા દ્વારા વધે છે અને સપાટીની જમીનમાં સંચિત થાય છે, જેના પરિણામે સપાટીની જમીનમાં મીઠાના આયનોની સામગ્રીમાં વધારો થાય છે. રેલ્વે ઢોળાવની માટીની જાડાઈ 20 સે.મી.થી ઓછી છે, જેના પરિણામે ઉપરનો ભાગ ઊંડા માટીમાંથી મીઠાને પૂરક બનાવવામાં અસમર્થ બને છે.
ધન આયનો (જેમ કે K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, વગેરે) માટીના કાટ પર ઓછી અસર કરે છે, જ્યારે ઋણાયનો કાટની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે અને ધાતુના કાટ પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. Cl− એનોડના કાટને વેગ આપી શકે છે અને તે સૌથી વધુ ઋણાયનો આયન છે; Cl− નું પ્રમાણ જેટલું વધારે હશે, માટીનું કાટ તેટલું મજબૂત બનશે. SO42− માત્ર સ્ટીલના કાટને પ્રોત્સાહન આપતું નથી, પરંતુ કેટલીક કોંક્રિટ સામગ્રીમાં પણ કાટનું કારણ બને છે54. આયર્નને પણ કાટ કરે છે. એસિડ માટીના પ્રયોગોની શ્રેણીમાં, કાટનો દર માટીની એસિડિટી55 ના પ્રમાણસર હોવાનું જાણવા મળ્યું. ક્લોરાઇડ અને સલ્ફેટ દ્રાવ્ય ક્ષારના મુખ્ય ઘટકો છે, જે ધાતુઓના પોલાણને સીધા વેગ આપી શકે છે. અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે આલ્કલાઇન જમીનમાં કાર્બન સ્ટીલનું કાટ વજન ઘટાડવું ક્લોરાઇડ અને સલ્ફેટ આયનોના ઉમેરા સાથે લગભગ પ્રમાણસર છે56,57. લી અને અન્યોએ શોધી કાઢ્યું કે SO42- કાટને અવરોધી શકે છે, પરંતુ પહેલાથી જ બનેલા કાટ ખાડાઓના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપે છે58.
માટીના કાટ લાગવાના મૂલ્યાંકન ધોરણ અને પરીક્ષણ પરિણામો અનુસાર, દરેક ઢાળવાળા માટીના નમૂનામાં ક્લોરાઇડ આયનનું પ્રમાણ 100 મિલિગ્રામ/કિલોથી વધુ હતું, જે મજબૂત માટીના કાટ લાગવાના વલણને દર્શાવે છે. ચઢાવ અને ઉતાર બંને ઢોળાવ પર સલ્ફેટ આયનનું પ્રમાણ 200 મિલિગ્રામ/કિલોથી વધુ અને 500 મિલિગ્રામ/કિલોથી નીચે હતું, અને માટી મધ્યમ રીતે કાટ લાગતી હતી. મધ્યમ ઢોળાવમાં સલ્ફેટ આયનનું પ્રમાણ 200 મિલિગ્રામ/કિલોથી ઓછું હોય છે, અને માટીનો કાટ નબળો હોય છે. જ્યારે માટીના માધ્યમમાં ઉચ્ચ સાંદ્રતા હોય છે, ત્યારે તે પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લેશે અને મેટલ ઇલેક્ટ્રોડની સપાટી પર કાટ લાગવાના સ્કેલ ઉત્પન્ન કરશે, જેનાથી કાટ લાગવાની પ્રતિક્રિયા ધીમી પડશે. જેમ જેમ સાંદ્રતા વધે છે, તેમ તેમ સ્કેલ અચાનક તૂટી શકે છે, જેનાથી કાટ લાગવાના દરમાં ઘણો વધારો થાય છે; જેમ જેમ સાંદ્રતા વધતી રહે છે, તેમ તેમ કાટ લાગવાનો સ્કેલ મેટલ ઇલેક્ટ્રોડની સપાટીને આવરી લે છે, અને કાટ લાગવાનો દર ફરીથી ધીમો પડી રહ્યો છે59. અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું કે માટીમાં તેનું પ્રમાણ ઓછું હતું અને તેથી કાટ લાગવા પર તેની ઓછી અસર પડી હતી.
કોષ્ટક 4 મુજબ, ઢાળ અને માટીના ઋણાયનો વચ્ચેનો સહસંબંધ દર્શાવે છે કે ઢાળ અને ક્લોરાઇડ આયનો (R2=0.836) વચ્ચે નોંધપાત્ર હકારાત્મક સહસંબંધ હતો, અને ઢાળ અને કુલ દ્રાવ્ય ક્ષાર (R2=0.742) વચ્ચે નોંધપાત્ર હકારાત્મક સહસંબંધ હતો.
આ સૂચવે છે કે જમીનમાં કુલ દ્રાવ્ય ક્ષારમાં ફેરફાર માટે સપાટીનું વહેણ અને માટીનું ધોવાણ જવાબદાર હોઈ શકે છે. કુલ દ્રાવ્ય ક્ષાર અને ક્લોરાઇડ આયનો વચ્ચે નોંધપાત્ર હકારાત્મક સહસંબંધ હતો, જેનું કારણ એ હોઈ શકે છે કે કુલ દ્રાવ્ય ક્ષાર ક્લોરાઇડ આયનોનો સમૂહ છે, અને કુલ દ્રાવ્ય ક્ષારની સામગ્રી માટીના દ્રાવણમાં ક્લોરાઇડ આયનોની સામગ્રી નક્કી કરે છે. તેથી, આપણે જાણી શકીએ છીએ કે ઢાળમાં તફાવત ધાતુના જાળીના ભાગના ગંભીર કાટનું કારણ બની શકે છે.
કાર્બનિક પદાર્થો, કુલ નાઇટ્રોજન, ઉપલબ્ધ નાઇટ્રોજન, ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ અને ઉપલબ્ધ પોટેશિયમ એ જમીનના મૂળભૂત પોષક તત્વો છે, જે જમીનની ગુણવત્તા અને મૂળ સિસ્ટમ દ્વારા પોષક તત્વોના શોષણને અસર કરે છે. માટીના પોષક તત્વો જમીનમાં સુક્ષ્મસજીવોને અસર કરતું એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે, તેથી માટીના પોષક તત્વો અને ધાતુના કાટ વચ્ચે કોઈ સંબંધ છે કે કેમ તે અભ્યાસ કરવા યોગ્ય છે. સુઇયુ રેલ્વે 2003 માં પૂર્ણ થયું હતું, જેનો અર્થ એ છે કે કૃત્રિમ માટીએ ફક્ત 9 વર્ષ કાર્બનિક પદાર્થોના સંચયનો અનુભવ કર્યો છે. કૃત્રિમ માટીની વિશિષ્ટતાને કારણે, કૃત્રિમ માટીમાં રહેલા પોષક તત્વોની સારી સમજ હોવી જરૂરી છે.
સંશોધન દર્શાવે છે કે સમગ્ર માટી રચના પ્રક્રિયા પછી કુદરતી ઢાળવાળી જમીનમાં કાર્બનિક પદાર્થોનું પ્રમાણ સૌથી વધુ હોય છે. ઓછી ઢાળવાળી જમીનમાં કાર્બનિક પદાર્થોનું પ્રમાણ સૌથી ઓછું હતું. હવામાન અને સપાટીના વહેણના પ્રભાવને કારણે, માટીના પોષક તત્વો મધ્ય ઢાળ અને નીચે ઢાળ પર એકઠા થશે, જેનાથી હ્યુમસનું જાડું સ્તર બનશે. જો કે, નાના કણો અને ઓછી ઢાળવાળી જમીનની નબળી સ્થિરતાને કારણે, કાર્બનિક પદાર્થો સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા સરળતાથી વિઘટિત થાય છે. સર્વેક્ષણમાં જાણવા મળ્યું કે મધ્ય ઢાળ અને નીચે ઢાળવાળી વનસ્પતિ કવરેજ અને વિવિધતા વધારે હતી, પરંતુ એકરૂપતા ઓછી હતી, જેના કારણે સપાટી પરના પોષક તત્વોનું અસમાન વિતરણ થઈ શકે છે. હ્યુમસનું જાડું સ્તર પાણીને પકડી રાખે છે અને માટીના જીવો સક્રિય હોય છે. આ બધું જમીનમાં કાર્બનિક પદાર્થોના વિઘટનને વેગ આપે છે.
ઉપર-ઢોળાવ, મધ્યમ-ઢોળાવ અને નીચે-ઢોળાવ રેલ્વેમાં આલ્કલી-હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ નાઇટ્રોજનનું પ્રમાણ કુદરતી ઢોળાવ કરતા વધારે હતું, જે દર્શાવે છે કે રેલ્વે ઢોળાવનો કાર્બનિક નાઇટ્રોજન ખનિજીકરણ દર કુદરતી ઢોળાવ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે હતો. કણો જેટલા નાના હશે, માટીનું માળખું તેટલું અસ્થિર હશે, સુક્ષ્મસજીવો માટે એકંદરમાં કાર્બનિક પદાર્થોનું વિઘટન કરવું સરળ બનશે, અને ખનિજકૃત કાર્બનિક નાઇટ્રોજનનો પૂલ 60,61 જેટલો મોટો હશે. 62 અભ્યાસના પરિણામો અનુસાર, રેલ્વે ઢોળાવની માટીમાં નાના કણોના સમૂહનું પ્રમાણ કુદરતી ઢોળાવ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે હતું.તેથી, રેલ્વે ઢોળાવની માટીમાં ખાતર, કાર્બનિક પદાર્થો અને નાઇટ્રોજનનું પ્રમાણ વધારવા અને જમીનના ટકાઉ ઉપયોગને સુધારવા માટે યોગ્ય પગલાં લેવા જોઈએ.સપાટીના વહેણને કારણે ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ અને ઉપલબ્ધ પોટેશિયમનો બગાડ રેલ્વે ઢોળાવના કુલ નુકસાનના 77.27% થી 99.79% જેટલો હતો. સપાટીના વહેણ ઢોળાવમાં ઉપલબ્ધ પોષક તત્વોના નુકસાનનું મુખ્ય કારણ બની શકે છે. માટી63,64,65.
કોષ્ટક 4 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, ઢાળ સ્થિતિ અને ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ (R2=0.948) વચ્ચે નોંધપાત્ર હકારાત્મક સહસંબંધ હતો, અને ઢાળ સ્થિતિ અને ઉપલબ્ધ પોટેશિયમ વચ્ચેનો સહસંબંધ સમાન હતો (R2=0.898). તે દર્શાવે છે કે ઢાળ સ્થિતિ જમીનમાં ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ અને ઉપલબ્ધ પોટેશિયમની સામગ્રીને અસર કરે છે.
માટીના કાર્બનિક પદાર્થોની સામગ્રી અને નાઇટ્રોજન સંવર્ધનને અસર કરતું એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ ગ્રેડિયન્ટ છે66, અને ગ્રેડિયન્ટ જેટલું નાનું હશે, સંવર્ધન દર તેટલો વધારે હશે. માટીના પોષક તત્વોના સંવર્ધન માટે, પોષક તત્વોનું નુકસાન નબળું પડ્યું હતું, અને માટીના કાર્બનિક પદાર્થોની સામગ્રી અને કુલ નાઇટ્રોજન સંવર્ધન પર ઢાળની સ્થિતિની અસર સ્પષ્ટ નહોતી. વિવિધ ઢોળાવ પરના છોડના વિવિધ પ્રકારો અને સંખ્યામાં છોડના મૂળ દ્વારા અલગ અલગ કાર્બનિક એસિડ સ્ત્રાવ થાય છે. કાર્બનિક એસિડ જમીનમાં ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ અને ઉપલબ્ધ પોટેશિયમના ફિક્સેશન માટે ફાયદાકારક છે. તેથી, ઢાળની સ્થિતિ અને ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ, અને ઢાળની સ્થિતિ અને ઉપલબ્ધ પોટેશિયમ વચ્ચે નોંધપાત્ર સંબંધ હતો.
માટીના પોષક તત્વો અને માટીના કાટ વચ્ચેના સંબંધને સ્પષ્ટ કરવા માટે, સહસંબંધનું વિશ્લેષણ કરવું જરૂરી છે. કોષ્ટક 5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, રેડોક્સ સંભવિતતા ઉપલબ્ધ નાઇટ્રોજન (R2 = -0.845) સાથે નોંધપાત્ર રીતે નકારાત્મક રીતે સંકળાયેલી હતી અને ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ (R2 = 0.842) અને ઉપલબ્ધ પોટેશિયમ (R2 = 0.980) સાથે નોંધપાત્ર રીતે હકારાત્મક રીતે સંકળાયેલી હતી. રેડોક્સ સંભવિતતા રેડોક્સની ગુણવત્તાને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જે સામાન્ય રીતે જમીનના કેટલાક ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોથી પ્રભાવિત થાય છે, અને પછી જમીનના ગુણધર્મોની શ્રેણીને અસર કરે છે. તેથી, તે માટીના પોષક પરિવર્તનની દિશા નક્કી કરવામાં એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે67. વિવિધ રેડોક્સ ગુણો વિવિધ સ્થિતિઓ અને પોષક પરિબળોની ઉપલબ્ધતામાં પરિણમી શકે છે. તેથી, રેડોક્સ સંભવિતતા ઉપલબ્ધ નાઇટ્રોજન, ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ અને ઉપલબ્ધ પોટેશિયમ સાથે નોંધપાત્ર સહસંબંધ ધરાવે છે.
ધાતુના ગુણધર્મો ઉપરાંત, કાટ લાગવાની ક્ષમતા પણ માટીના ગુણધર્મો સાથે સંબંધિત છે. કાટ લાગવાની ક્ષમતા કાર્બનિક પદાર્થો સાથે નોંધપાત્ર રીતે નકારાત્મક રીતે સંકળાયેલી હતી, જે દર્શાવે છે કે કાર્બનિક પદાર્થોનો કાટ લાગવાની ક્ષમતા પર નોંધપાત્ર અસર પડે છે. વધુમાં, કાર્બનિક પદાર્થો પણ સંભવિત ઢાળ (SN) (R2=-0.713) અને સલ્ફેટ આયન (R2=-0.671) સાથે નોંધપાત્ર રીતે નકારાત્મક રીતે સંકળાયેલા હતા, જે દર્શાવે છે કે કાર્બનિક પદાર્થોનું પ્રમાણ સંભવિત ઢાળ (SN) અને સલ્ફેટ આયનને પણ અસર કરે છે.. માટીના pH અને ઉપલબ્ધ પોટેશિયમ (R2 = -0.728) વચ્ચે નોંધપાત્ર નકારાત્મક સંબંધ હતો.
ઉપલબ્ધ નાઇટ્રોજન કુલ દ્રાવ્ય ક્ષાર અને ક્લોરાઇડ આયનો સાથે નોંધપાત્ર રીતે નકારાત્મક રીતે સંકળાયેલું હતું, અને ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ અને ઉપલબ્ધ પોટેશિયમ કુલ દ્રાવ્ય ક્ષાર અને ક્લોરાઇડ આયનો સાથે નોંધપાત્ર રીતે હકારાત્મક રીતે સંકળાયેલું હતું. આ દર્શાવે છે કે ઉપલબ્ધ પોષક તત્વો જમીનમાં કુલ દ્રાવ્ય ક્ષાર અને ક્લોરાઇડ આયનોની માત્રાને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે, અને જમીનમાં ઋણાયનો ઉપલબ્ધ પોષક તત્વોના સંચય અને પુરવઠા માટે અનુકૂળ ન હતા. કુલ નાઇટ્રોજન સલ્ફેટ આયન સાથે નોંધપાત્ર રીતે નકારાત્મક રીતે સંકળાયેલું હતું, અને બાયકાર્બોનેટ સાથે નોંધપાત્ર રીતે હકારાત્મક રીતે સંકળાયેલું હતું, જે દર્શાવે છે કે કુલ નાઇટ્રોજન સલ્ફેટ અને બાયકાર્બોનેટની સામગ્રી પર અસર કરે છે. છોડમાં સલ્ફેટ આયનો અને બાયકાર્બોનેટ આયનોની માંગ ઓછી હોય છે, તેથી તેમાંથી મોટાભાગના જમીનમાં મુક્ત હોય છે અથવા માટી કોલોઇડ્સ દ્વારા શોષાય છે. બાયકાર્બોનેટ આયનો જમીનમાં નાઇટ્રોજનના સંચયની તરફેણ કરે છે, અને સલ્ફેટ આયનો જમીનમાં નાઇટ્રોજનની ઉપલબ્ધતા ઘટાડે છે. તેથી, જમીનમાં ઉપલબ્ધ નાઇટ્રોજન અને હ્યુમસની સામગ્રીમાં યોગ્ય રીતે વધારો કરવાથી જમીનની કાટ લાગવાની ક્ષમતા ઓછી થાય છે.
માટી એક જટિલ રચના અને ગુણધર્મો ધરાવતી સિસ્ટમ છે. માટીની કાટ લાગવાની ક્ષમતા ઘણા પરિબળોની સહસંયોજક ક્રિયાનું પરિણામ છે. તેથી, માટીના કાટ લાગવાની ક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે સામાન્ય રીતે એક વ્યાપક મૂલ્યાંકન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. "કોડ ફોર જીઓટેકનિકલ એન્જિનિયરિંગ ઇન્વેસ્ટિગેશન" (GB50021-94) અને ચાઇના સોઇલ કોરોઝન ટેસ્ટ નેટવર્કની પરીક્ષણ પદ્ધતિઓના સંદર્ભમાં, માટીના કાટ લાગવાના ગ્રેડનું નીચેના ધોરણો અનુસાર વ્યાપક મૂલ્યાંકન કરી શકાય છે: (1) મૂલ્યાંકન નબળું કાટ છે, જો ફક્ત નબળું કાટ હોય, તો કોઈ મધ્યમ કાટ અથવા મજબૂત કાટ નથી; (2) જો કોઈ મજબૂત કાટ ન હોય, તો તેનું મૂલ્યાંકન મધ્યમ કાટ તરીકે કરવામાં આવે છે; (3) જો મજબૂત કાટના એક કે બે સ્થળો હોય, તો તેનું મૂલ્યાંકન મજબૂત કાટ તરીકે કરવામાં આવે છે; (4) જો મજબૂત કાટ લાગવાના 3 કે તેથી વધુ સ્થળો હોય, તો તેનું મૂલ્યાંકન ગંભીર કાટ માટે મજબૂત કાટ તરીકે કરવામાં આવે છે.
માટી પ્રતિકારકતા, રેડોક્સ સંભવિતતા, પાણીની સામગ્રી, મીઠાનું પ્રમાણ, pH મૂલ્ય અને Cl- અને SO42- સામગ્રી અનુસાર, વિવિધ ઢોળાવ પર માટીના નમૂનાઓના કાટ ગ્રેડનું વ્યાપક મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું. સંશોધન પરિણામો દર્શાવે છે કે બધી ઢોળાવ પરની માટી ખૂબ જ કાટ લાગતી હોય છે.
ઢાળ સંરક્ષણ જાળીના કાટને અસર કરતું કાટ લાગવાનું એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે. ત્રણેય ઢોળાવની કાટ લાગવાની ક્ષમતા -200 mv કરતા ઓછી છે, જે ઉપરના ધાતુના જાળીના કાટ પર સૌથી વધુ અસર કરે છે. જમીનમાં ભટકતા પ્રવાહની તીવ્રતા નક્કી કરવા માટે સંભવિત ઢાળનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. મધ્યમ ઢોળાવ અને ચઢાવ પર, ખાસ કરીને મધ્યમ ઢોળાવ પર ધાતુના જાળીના કાટને અસર કરતું સ્ટ્રે કરંટ એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે. ઉપલા, મધ્યમ અને નીચલા ઢોળાવની જમીનમાં કુલ દ્રાવ્ય મીઠાનું પ્રમાણ 500 મિલિગ્રામ/કિલોથી ઉપર હતું, અને ઢોળાવ સંરક્ષણ જાળી પર કાટ લાગવાની અસર મધ્યમ હતી. માટીના પાણીની માત્રા મધ્ય-ઢોળાવ અને નીચે-ઢોળાવ પર ધાતુના જાળીના કાટને અસર કરતી એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે, અને ઢોળાવ સંરક્ષણ જાળીના કાટ પર વધુ અસર કરે છે. મધ્ય-ઢોળાવની જમીનમાં પોષક તત્વો સૌથી વધુ પ્રમાણમાં હોય છે, જે દર્શાવે છે કે વારંવાર સૂક્ષ્મજીવાણુ પ્રવૃત્તિઓ અને ઝડપી છોડની વૃદ્ધિ થાય છે.
સંશોધન દર્શાવે છે કે કાટ લાગવાની ક્ષમતા, સંભવિત ઢાળ, કુલ દ્રાવ્ય મીઠાનું પ્રમાણ અને પાણીનું પ્રમાણ એ ત્રણ ઢોળાવ પર માટીના કાટને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળો છે, અને માટીના કાટ લાગવાની ક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન મજબૂત તરીકે કરવામાં આવે છે. ઢાળ સંરક્ષણ નેટવર્કનો કાટ મધ્યમ ઢોળાવ પર સૌથી ગંભીર છે, જે રેલ્વે ઢાળ સંરક્ષણ નેટવર્કના કાટ વિરોધી ડિઝાઇન માટે સંદર્ભ પૂરો પાડે છે. ઉપલબ્ધ નાઇટ્રોજન અને કાર્બનિક ખાતરનો યોગ્ય ઉમેરો માટીના કાટને ઘટાડવા, છોડના વિકાસને સરળ બનાવવા અને અંતે ઢાળને સ્થિર કરવા માટે ફાયદાકારક છે.
આ લેખ કેવી રીતે ટાંકવો: ચેન, જે. એટ અલ. ચીની રેલ્વે લાઇન સાથે ખડક ઢાળ નેટવર્કના કાટ પર માટીની રચના અને ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રીની અસરો. વિજ્ઞાન. પ્રતિનિધિ 5, 14939; doi: 10.1038/srep14939 (2015).
લિન, વાયએલ અને યાંગ, જીએલ ભૂકંપ ઉત્તેજના હેઠળ રેલ્વે સબગ્રેડ ઢોળાવની ગતિશીલ લાક્ષણિકતાઓ. કુદરતી આપત્તિ.69, 219–235 (2013).
સુઇ વાંગ, જે. એટ અલ. સિચુઆન પ્રાંતના વેનચુઆન ભૂકંપગ્રસ્ત વિસ્તારમાં હાઇવેના લાક્ષણિક ભૂકંપ નુકસાનનું વિશ્લેષણ [જે]. ચાઇનીઝ જર્નલ ઓફ રોક મિકેનિક્સ એન્ડ એન્જિનિયરિંગ.28, 1250–1260 (2009).
વેઇલીન, ઝેડ., ઝેનુ, એલ. અને જિનસોંગ, જે. વેન્ચુઆન ભૂકંપમાં હાઇવે પુલોના ભૂકંપીય નુકસાન વિશ્લેષણ અને પ્રતિ-પગલા. ચાઇનીઝ જર્નલ ઓફ રોક મિકેનિક્સ એન્ડ એન્જિનિયરિંગ.28, 1377–1387 (2009).
લિન, સીડબ્લ્યુ, લિયુ, એસએચ, લી, એસવાય અને લિયુ, સીસી મધ્ય તાઇવાનમાં અનુગામી વરસાદને કારણે ભૂસ્ખલન પર ચિચી ભૂકંપની અસર. એન્જિનિયરિંગ ભૂસ્તરશાસ્ત્ર.86, 87–101 (2006).
કોઈ, ટી. એટ અલ. પર્વતીય જળવિભાજનમાં કાંપ ઉત્પાદન પર ભૂકંપ-પ્રેરિત ભૂસ્ખલનની લાંબા ગાળાની અસરો: તાંઝાવા પ્રદેશ, જાપાન. ભૂસ્તરશાસ્ત્ર.101, 692–702 (2008).
હોંગશુઆઈ, એલ., જિંગશાન, બી. અને ડેડોંગ, એલ. ભૂ-તકનીકી ઢોળાવના ભૂકંપીય સ્થિરતા વિશ્લેષણ પર સંશોધનની સમીક્ષા. ભૂકંપ ઇજનેરી અને ઇજનેરી વાઇબ્રેશન.25, 164–171 (2005).
યુ પિંગ, સિચુઆનમાં વેનચુઆન ભૂકંપથી સર્જાયેલા ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય જોખમો પર સંશોધન. જર્નલ ઓફ એન્જિનિયરિંગ ભૂસ્તરશાસ્ત્ર 4, 7–12 (2008).
અલી, એફ. વનસ્પતિ સાથે ઢાળ રક્ષણ: કેટલાક ઉષ્ણકટિબંધીય છોડના મૂળ મિકેનિક્સ. ઇન્ટરનેશનલ જર્નલ ઓફ ફિઝિકલ સાયન્સ.5, 496–506 (2010).
તાક્યુ, એમ., આઈબા, એસઆઈ અને કિતાયામા, કે. માઉન્ટ કિનાબાલુ, બોર્નિયોમાં વિવિધ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ઉષ્ણકટિબંધીય નીચા પર્વતીય જંગલો પર ટોપોગ્રાફિક અસરો. પ્લાન્ટ ઇકોલોજી.159, 35–49 (2002).
સ્ટોક્સ, એ. એટ અલ. કુદરતી અને એન્જિનિયર્ડ ઢોળાવને ભૂસ્ખલનથી બચાવવા માટે આદર્શ છોડના મૂળની લાક્ષણિકતાઓ. છોડ અને માટી, 324, 1-30 (2009).
ડી બેટ્સ, એસ., પોએસેન, જે., ગિસેલ્સ, જી. અને નેપેન, એ. કેન્દ્રિત પ્રવાહ દરમિયાન જમીનની ટોચની ધોવાણક્ષમતા પર ઘાસના મૂળની અસરો. ભૂ-રૂપશાસ્ત્ર 76, 54–67 (2006).