Estimation of erosion and sediment in the Vashmgir dam upstream basin

محورهای موضوعی : Watershed

وحید یزدانی ¹ , سپیده یکه باش ² , امیر حسین آقاخانی افشار ³

1 -
2 -
3 -

تاریخ دریافت : 1400/03/08 تاریخ پذیرش : 1400/06/23 تاریخ انتشار : 1400/02/11

کلید واژه: Erosion, Sediment, فرسایش, سد وشمگیر, رسوب, MPSIAC, Watershed, حوزه آبخیز, Vashmgir Dam,

چکیده مقاله :

Due to the importance of water and its vital role in human life, river studies and consequently studies on watersheds seem necessary. Golestan province with an area of 20437 square kilometers is located between latitude 36˚ 24΄ to 38˚ 0΄ north and 53˚ 51΄ to 56˚ 14΄ east. Gorganrood is one of the most important rivers in Golestan province and flows in the whole plain of Gorgan and divides it into two parts. Its catchment area is 10,250 km2. The main and important step in the study of erosion and sedimentation by experimental method is to determine and identify the forms and appearance of erosion. At this stage, various maps including river network, slope, geology, geomorphology, soil science and land use were studied; The map of the region was determined and the map was verified by interpreting aerial photographs and field visits. MPSIAC model was used to estimate the amount of erosion and sediment in the sub-basins. According to field studies and the results obtained, various types of erosions have occurred in the study area. According to the studies, the highest erosion was under the basin with code 1625220 (bed load 3.62 and with suspension 14.47) and the lowest erosion was under the basin with code 1624210 (bed load 0.32 and suspended load 1.3). Based on results, the sediment delivery ratio in the studied basins is between 23.6 to 39.6%. thus, the amount of special sediment varied between 1.6 to 18.1 and special erosion between 4.9 to 58.3 tons per hectare per year.

چکیده انگلیسی:

به دلیل اهمیت آب و نقش حیاتی آن در زندگی انسان، مطالعات رودخانه­ای و به تبع آن مطالعه بر روی حوضه­های آبریز ضروری به نظر می­رسند. استان گلستان با مساحت 20437 کیلومترمربع بین عرض جغرافیایی ΄24 ˚36 تا ΄0 ˚38 شمالی و ΄51 ˚53 تا ΄14 ˚56 شرقی واقع شده است. گرگان‌رود یکی از مهم‌ترین رودخانه­‌های استان گلستان به شمار می‌رود و در تمامی دشت گرگان جریان داشته و آن را به دو قسمت تقسیم می‌کند. سطح حوضه آبگیر آن به مساحت 10250 کیلومترمربع می‌باشد. گام اصلی و مهم در مطالعات فرسایش و رسوب به روش تجربی، تعیین و شناسایی اشکال، و سیمای فرسایش است. در این مرحله نقشه‌های مختلف شامل شبکه آبراهه، شیب، زمین‌شناسی، ژئومورفولوژی، خاک‌شناسی و کاربری اراضی مورد بررسی قرار گرفت؛ و نقشه واحد کاری منطقه مشخص و با تفسیر عکس­های هوایی و بازدید­های میدانی نقشه تدقیق گردید. جهت برآورد میزان فرسایش و رسوب در زیرحوضه­‌ها  از مدل MPSIAC استفاده شد. طبق بررسی­های میدانی صورت گرفته و نتایج بدست آمده انواع فرسایش­ها، در سطح مورد مطالعه به وقوع پیوسته است. طبق بررسی­های صورت گرفته بیشترین فرسایش در زیر حوضه با کد 1625220 (بار بستر 62/3 و با معلق 47/14) و کمترین فرسایش در زیر حوضه با کد 1624210 (بار بستر 32/0 و بار معلق 3/1) بود. بر اساس نتایج بدست آمده نسبت تحویل رسوب در زیر حوضه­های مورد بررسی بین حداکثر 6/23 الی 6/39 درصد می‎باشد. در همین راستا میزان رسوب ویژه بین 6/1 الی 1/18 و فرسایش ویژه بین 9/4 الی 3/58 تن در هکتار در سال متغیر بود.

منابع و مأخذ:

باقرزاده‎کریمی، م. (1372). بررسی کارآیی مدل‌­های برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از تکنیک‌­های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در مطالعات فرسایش خاک. پایان‌نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس.

پیرمحمدی، ز.، فیض­نیا، س.، یونس­زاده جلیلی، س. و فقهی، ج. (1389). مقایسه­ی مدل­های کمی در برآورد فرسایش و رسوب در زیرحوضه­ی سامان عرفی چم لرستان. نخستین کنفرانس پژوهش­های کاربردی منابع آب ایران، 21 اردیبهشت 1389، کرمانشاه، ایران.

جلالیان، ا. (1371). مطالعات کیفی و کمّی فرسایش خاک در حوضه­ی آبخیز شمالی رودخانه کارون. سومین کنگره علوم خاک ایران، 15 تا 18 شهریور 1371، تهران، ایران.

راستگو, س.، قهرمان، ب. و داوری، ک. (1383). مقایسه موردی چهار روش FAO , EPM , MPSIAC و BLM در برآورد فرسایش و رسوب حوضه آبخیز تنگ کنشت. دومین کنفرانس ملی دانشجویی منابع آب و خاک، 23 اردیبهشت 1383، شیراز، ایران.

رنگزن ،ک.، زراسوندی، ع. و حیدری، ا. (1386). مقایسه دو مدل EMP و MPSIAC در برآورد فرسایش و رسوب حوضه پگاه سرخ گتوند خوزستان با استفاده ازتکنیک­های RS و GIS فصلنامه پژوهش­های جغرافیائی. شماره 64، ص 136-123.

صادقی، س. (1372). مقایسه چند روش برآورد فرسایش و رسوب در حوضه اوزون دره. مجموعه مقالات سمینار ملی بررسی سیاست­ها و روش­های بهره­برداری بهینه از اراضی، 10 اردیبهشت 1372، تهران، ایران.

سبحانی، ب. (1380). بررسی فرسایش خاک در حوضه آبخیز آق لاقان چای، بر اساس مدل (FAO) با استفاده از سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی. نشریه علوم انسانی دانشگاه سیستان و بلوچستان، شماره 13. ص 136-123.

شفاعی بجستان، م. (1381). هیدرولیک رسوب. ویرایش دوم، انتشارات دانشگاه شهیدچمران. اهواز، 438ص.

یامینی، ع.، رحیمی، ت، یارم طاقلو سهرابی، م. و ورناصری، ن. (1394). مطالعات رسوب شناسی و رخساره‎های رسوبی رودخانه مجن شرق شاهرود در راستای مهار آب‎های سطحی (واقع در البرز شرقی)، نخستین کنفرانس بین المللی پژوهش در علوم و تکنولوژی، 23 آذر 1394، کوالالامپور، مالزی.

Aiello, A., Adamo, M. and Canora, F. (2015). Remote sensing and GIS to assess soil erosion with RUSLE3D and USPED at river basin scale in southern Italy. Catena, 131, pp: 174–185.

Lamba, J., Karthikeyan, K. G. and Thompson, A. M. (2015). Apportionment of suspended sediment sources in an agricultural watershed using sediment fingerprinting. Geoderma, 239-240, pp: 25-33.

Lim, Y.S., Kim, J.W. and Kim J.W. (2019). Suspended sediment source tracing at the Juksan Weir in the Yeongsan River using composite fingerprints. Quaternary International, 519 (10), pp: 245-254.

Mansouri, M. and A. Bagherzadeh. (2012). Evaluation of sediment yield in PSIAC and MPSIAC models by using GIS at Toroq Watershed, Northeast of Iran. Frontiers of Earth Science, 6 (1), pp: 83-94.

Morgan, R.P.C. (1995). Soil erosion and Conservation, Longman Scientific and Technica, John Wiley and Sons, 316p.

Nosrati, K. and Collins, A. L. (2019). Investigating the importance of recreational roads as a sediment source in a mountainous catchment using a fingerprinting procedure with different multivariate statistical techniques and a Bayesian un-mixing model. Journal of Hydrology, 569, pp: 506-518.

Tiecher, T., Caner, L., Minella, J.P., Pellegrini, A., Capoane, V., Rasche, J.W.R., Schaefer, J.L. and Rheinheimer, D.S. (2017). Tracing sediment sources in two paired agricultural catchments with different riparian forest and wetland proportion in southern Brazil. Geoderma, 285 (1), pp: 225–239.

Reynard, K.G. and J.J Stone. (1982). Sediment yeld from small semiarid rang land watersheds. USDA-SEA-ARM, Westem Series, 26, pp: 129-144.

Palazon, L., Latorre, B., Gaspar, L., Blake, W. H., Smith, H. G. and Navas, A. (2015). Comparing catchment sediment fingerprinting procedures using an auto-evaluation approach with virtual sample mixtures. Science of the Total Environment, 532 (1), pp: 456–466.

Parehkar, A., N. Behnam and M. Shokrabadi. (2013). An investigation survey on MPSIAC model to predict sediment yield in Iran. Research Journal of Environmental and Earth Sciences, 5 (6), pp: 342-349.