Investigation and Zoning of Soil Erosion Rate in Chehlgazi Sub-Watershed of Kurdistan Province

Subject Areas :

Seyed Pedram Nainiva ^{1 *} , Maedeh Parichereh ² , Maryam Mohammadrezaei ³

1 - PhD student of Watershed Sciences and Engineering, Faculty of Natural Resources, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
2 - PhD student of Soil Science, Faculty of Agricultural Sciences, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran.
3 - PhD student of Watershed Sciences and Engineering, Faculty of Natural Resources, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.

Received: 2023-05-24 Accepted : 2023-07-07 Published : 2023-10-23

Keywords: Soil Loss, Erosion zoning, Vahdat Dam (Gheshlagh), SLEMSA model,

Abstract :

Soil erosion is considered as a natural and human hazard in both developing and developed countries. In other words, this problem can be caused by unprincipled development and factors affecting it, such as increasing population, deforestation, and lack of attention to soil capacity, as well as caused by factors such as overgrazing, unprincipled and traditional cultivation, destruction vegetation etc.; For this reason, it is referred to as an international problem in many societies.This research has been conducted in order to evaluating hazard, zoning of areas prone to water erosion and determining the amount of soil loss in the Chehlgezi sub-basin of Gheshlagh(Vahdat) Dam, Sanandaj with the SLEMSA model and Geographic Information System and Remote Sensing.The results of hazard assessment, zoning of areas susceptible to water erosion and determination of the amount of soil loss showed that 93.15% of the sub-basin has erosion volume of 0 to 10, 2.46% of the sub-basin has an erosion volume of 10 to 20, 3.17% has an erosion volume of 20 to 50, and 1.20% has an erosion volume of 50 to 537 tons/ha/year. According to the classification of erosion rate between 0 to 10 and 10 to 20 tons/ha/year, which is classified as low and medium class, about 95.61% of the sub-basin is in the low to medium class. Therefore, according to the mentioned cases, the use of other models and the comparison with their results with this model and observational data can be effective in making management decisions in the region.

References:

1. 
   
   
   
   1. ارخی، صالح (1401). ارزیابی تاثیر تغییرات کاربری اراضی و بارش بر فرسایش و رسوب با استفاده از سنجش از دور و GIS (مطالعه موردی: حوضه پایین دست سد ایلام). پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمّی. 11 (1)، 81-62.
   
   
   2. امیدوار، کمال (1393). درآمدی بر حفاظت خاک و آبخیزداری. چاپ سوم. یزد: انتشارات دانشگاه یزد.
   
   
   3. انتظاری، مژگان؛ غلام‌حیدری، حمیده (1393). مقایسه دو مدل SLEMSA و CORINE در ارزیابی فرسایش خاک (مطالعه موردی: حوضه تنگ سرخ شیراز). برنامه ریزی و آمایش فضا. 18 (3)، 28-1.
   
   
   4. انتظاری نجف‌آبادی، مژگان؛ غلامی، مجید (1391): برآورد فرسایش در حوزه رومشگان با استفاده از مدل‌های TOPSIS وSLEMSA . پژوهش‌های فرسایش محیطی. 2 (7)، 96-85.
   
   
   5. آرمین، محسن؛ ولی‌نژاد، حدیث؛ قربان‌نیا خیبری، وجیهه (1399). برآورد فرسایش خاک در حوضه آبریز سد تنگ سرخ با استفاده از معادله جهانی فرسایش خاک تجدید نظر شده (RUSLE) و قابلیت‌های سنجش از دور و سامانه اطلاعات مکانی. هیدروژئومورفولوژی، 7 (23)، 183-159.
   
   
   6. پاسبان، امیرحسام؛ عابدینی، موسی؛ فروتن، مهدی (1401). ارزیابی و تحلیل میزان تاثیر کاربری اراضی بر فرسایش خاک با استفاده از مدل تجربی RUSLE (مطالعه موردی: حوضه آبخیز بالیخلوچای، استان اردبیل). جغرافیا و روابط انسانی. 5 (3)، 258-238.
   
   
   7. پورمحمدی املشی، احترام (1380). محاسبۀ مقایسه ای فرسایش در حوضۀ آبریز شلمان رود به روشPSIAC SLEMSA ، پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه اصفهان دانشکدة علوم انسانی.
   
   
   8. تقوی، سمانه؛ هاشمی، معصومه (1392، بهمن). برآورد رسوب و فرسایش با استفاده از مدل SLEMSA با استفاده از GIS در حوضه هویر. اولین همایش ملی کشاورزی و منابع طبیعی پایدار. تهران.
   
   
   9. حیدری، مینا؛ زحمت‌کش مارمی، حوریه؛ کرم، امیر (1400). پهنه‌بندی حوزه آبخیز زیارت از نظر میزان فرسایش خاک با استفاده از مدل SLEMSA. پژوهش‌های دانش زمین. 12 (48)، 67-50.
   
   
   10. سالاری، نرجس؛ رنجبرمنش، نسرین؛ نظری‌پور، هاجر (1392، بهمن). بررسی میزان خطر فرسایشی در حوضه آبریز سیرچ با استفاده از مدل SLEMSA. اولین همایش ملی کشاورزی و منابع طبیعی پایدار. تهران.
   
   
   11. شرکت مهندسی مشاور سازه آب شفق (1393). گزارش مطالعات ارزیابی اجرایی و اثر بخشی پروژه‌های آبخیزداری حوزه آبخیز پارسل A سد قشلاق سنندج (6 فصل). اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان کردستان.
   
   
   12. شیرزادی، سپیده؛ غفاری، گلاله (1397). شبیه سازی هدررفت عناصر غذایی خاک در حوضه سد قشلاق با استفاده از مدلSWAT. مدیریت خاک و تولید پایدار. 8 (3)، 96-79.
   
   
   13. صادقی، حمیدرضا؛ غلامی، لیلا؛ خالدی درویشان؛ عبدالواحد (1386). مقایسه روش‌های برآورد نسبت تحویل رسوب رگبار در حوزه آبخیز چهل‌گزی سد قشلاق استان کردستان. علوم و صنایع کشاورزی (آب و خاک). 22 (1)، 150-141.
   
   
   14. عابدینی، موسی؛ قلعه، احسان (1400). آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تکنیک‌های شی گرا و پیکسل پایه (مطالعه موردی: حوضه مردق چای). نشریه هیدروژئومورفولوژی. 8 (27)، 184- 163.
   
   
   15. عابدینی، موسی و دیگران (1401). ارتباط شاخص‌های پوشش گیاهی و ژئومورفیک با مقادیر فرسایش و رسوب در حوضه آبریز کوزه‌توپراقی. هیدروژئومورفولوژی. 9 (32)، 128-105.
   
   
   16. عابدینی، موسی و دیگران (1402). بررسی تاثیر تغییرات کاربری اراضی در یک دوره بیست سال بر میزان فرسایش و رسوب حوضه رضی‌چای. جغرافیا و مطالعات محیطی. 12 (45)، 133-114.
   
   
   17. موسوی، سید حجت (1396). برآورد میزان فرسایش خاک در حوضه آبخیز شاهرود - میامی با استفاده از مدل SLEMSA و تکنیک GIS. آمایش جغرافیایی فضا. 7 (24)، 34-15.
   
   
   18. نصرتی، کاظم؛ جلالی، سعیده (1396). بررسی میزان تولید رسوب معلق حوزه آبخیز زیارت گرگان در فصل‌های مختلف با استفاده از تکنیک منشایابی رسوب. اکوهیدرولوژی. 4 (3)، 895-887.
   
   
   19. نی‌نیوا، سید پدرام و دیگران (1399). سهم برآورد رواناب ناشی از ذوب برف در تامین نیاز آبی اراضی زراعی زیرحوضه چهل‌گزی، استان کردستان. مهندسی و مدیریت آبخیز. 12 (4)، 976-962.
   
   
   20. Ab Shafaq Structure Consulting Engineering Company (2013). The Report of Studies on the Implementation and Effectiveness of Watershed Management Projects in the Parcel A watershed of Gheshlagh Dam, Sanandaj (6 chapters). Sannandaj: General Department of Natural Resources and Watershed Management of Kurdistan Province, p. 1-469.
   
   
   21. Ashiagbor, George, Eric K. Forkuo, Prosper Laari, and Raymond Aabeyir (2013) Modeling soil erosion using RUSLE and GIS tools, International Journal of Remote Sensing & Geoscience, V:2, No:4, p. 1-17.
   
   
   22. Breetzke, G.D.; Koomen, E. & Critchley, W. R. S. (2013). GIS-assisted modelling of soil erosion in a South African catchment: Evaluating the USLE and SLEMSA approach. Water Resources Planning, Development and Management. 53-71. DOI:10.5772/52314.
   
   
   23. Elwell, H.A. (1978). Modelling soil losses in southern Africa. Journal of Agricultural Engineering Research. 23 (2), 117-127.
   
   
   24. Elwell, H.A. & Stocking, M. A. (1982). Developing a simple yet practical method of soil-loss estimation. Tropical Agriculture. 59 (11), 43-48.
   
   
   25. Ganasri, B.P. & Ramesh, G. (2016). Assessment of soil erosion by RUSLE model using remote sensing and GIS-A (Case study: Nethravathi Basin). Geoscience Frontiers. 7 (6), 953-961. DOI:10.1016/j.gsf.2015.10.007.
   
   
   26. Gitas, I.Z. et al (2009). Multi-temporal soil erosion risk assessment in N. Chalkidiki using a modified USLE raster model. EARSel Eproceedings. 8 (1), 40-52.
   
   
   27. Granger, J.E. )1984(. Some Thoughts on Soil Erosion in Transkei. IMDS Discussion Papers, Institute for Management and Development Studies. University of Transkei.
   
   
   28. Heydarnejad, S. et al (2020). Estimation of soil erosion using SLEMSA model and OWA approach in Lorestan Province (Iran). Journal of Environmental Resources Research. 8 (1), 11-24.
   
   
   29. Igwe, C.A. & Mbagwu, J.S.C. (1999). Application of SLEMSA and USLE erosion models for potential erosion hazard mapping in south-eastern Nigeria. International Agriculture. 13 (1), 41-48.
   
   
   30. Kinnell, P.I.A. (2001). Slope length factor for applying the USLE-M to erosion in grid cells. Soil and Tillage Research. 58 (1-2), 11-17.
   
   
   31. Mahmut, R. et al (2017). Soil erosion risk assessment using GIS and ICONA: A case study in Kahramanmaras, Turkey. Journal of Agricultural Faculty of Gaziosmanpasa University. 34 (1), 64-75.
   
   
   32. Madhiri, L.W. & Manyanza, P.C. (1989). Erosion hazard mapping of the SADCC region: Lesotho. Report – SADCC. [N.P]: Southern African Development Coordination Conference, Soil and Water Conservation and Land Utilization Sector.
   
   
   33. Maity, D.K. & Sujit, M. (2019). Identification of groundwater potential zones of the Kumari river basin, India: An RS & GIS based semi-quantitative approach. Environment, Development and Sustainability. 21 (1), 1013-1034.
   
   
   34. Singh, G. & Rabindra, K.P. (2017). Grid-cell based assessment of soil erosion potential for identification of critical erosion prone areas using USLE, GIS and remote sensing: A case study in the Kapgari watershed, India. International Soil and Water Conservation Research. 5 (3), 202-211.
   
   
   35. Sitayelo, L. et al (2022). Integrating GIS and remote sensing in mapping soil erosion risk using SLEMSA model: A case study of dinogeng agricultural extension area of Kgatleng district, Botswana. World Journal of Advanced Engineering Technology and Sciences. 7 (2), 1-12.
   
   
   36. Smith, H.J. et al (2000). Soil loss modelling in the Lesotho highlands water project (LHWP) catchments areas. The South African Geographical Journal. 82 (2), 64-69.
   
   
   37. Stocking, M.; Qalabane, Ch. & Elwell, H. (1988) An improved methodology for erosion hazard mapping Part I: The technique. Geografiska Annaler: Series A. Physical Geography. 70 (3), 169-180.
   
   
   
   

   38. Svorin, J. (2003). A test of three soil erosion models incorporated in to a geographical information system. Hydrological Processes. 17 (2), 967-977.