تعیین روابط ریاضی نسبت تحویل رسوب (SDR) و عوامل حوضه ای
محورهای موضوعی : جنگلداری
1 - استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردستان
2 - کارشناس ارشد اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان اصفهان
کلید واژه: فرسایش, کاربری, کلمات کلیدی: نسبت تحویل رسوب(SDR), مدلسازی رگرسیونی, زواریان, قمرود, قهرود,
چکیده مقاله :
چکیده در مطالعات آبخیزداری فرسایش و رسوب از اهمیت زیادی برخوردار است. مقدار رسوب حاصل از فرسایش در حوزه های آبخیز مختلف متفاوت است. رسوب حوزه های آبخیز تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند اقلیم ، پستی و بلندی و فعالیت های انسانی است. مطالعه حاضر با هدف ارائه رابطه ریاضی بین نسبت تحویل رسوب و خصوصیات حوضه ای در حوزه های آبخیز قهرود و حوزه آبخیز Z4 زواریان که دارای اقالیم و رژیم های بارشی و الگوهای کاربری اراضی و شرایط اقتصادی-اجتماعی متفاوتی هستند صورت می گیرد که در آن با استفاده از روشهای مرسوم برآورد میزان فرسایش و رسوب از قبیل روشهای EPM و MPSIAC در منطقه مطالعاتی اقدام گردید، در ادامه نسبت تحویل رسوب در هر زیرحوضه تعیین و رابطه ریاضی بین نسبت تحویل رسوب و خصوصیات حوضه ای مشخص گردید. در این مطالعه ارتباط آماری بین تعداد 32 متغیر مختلف فیزیوگرافی، کاربری اراضی و اقلیمی-هیدرولوژیکی به عنوان متغیر های مستقل و متغیر SDR به عنوان عامل وابسته بررسی گردید. نتایج نشان داد از بین عوامل برگزیده 9 گانه مستقل، عوامل فیزیوگرافی؛ قطر دایره همسطح، مجموع طول آبراهه‌ها، شیب وزنی آبراهه اصلی دارای مهمترین نقش در میزان نسبت تحویل رسوب (SDR) می‍باشند. در ادامه جهت ارزیابی میزان دقت و کارایی مدل در پیش بینی مقادیر SDR اقدام به پیاده سازی آن در یک حوزه آبخیز دیگر به نام حسین آباد نیزار گردید که رابطه همبستگی آماری مناسب بین میزان SDR در زیرحوزه های آبخیز حسین آباد نیزار با استفاده از روشهای تجربی EPM و MPSIAC و مقادیر SDR پیش بینی شده توسط مدل رگرسیونی بدست آمده در تحقیق حاضر بیانگر کارآیی و دقت قابل قبول مدل و در نتیجه اطمینان در بکارگیری آن در مناطق مجاور و در کل ناحیه ایران مرکزی-غربی و پیشکوه های داخلی زاگرس و البرز است.
Abstract In watershed studies, erosion and sedimentation is very important. Sediment yield is different I different watersheds. Sediment yield is influenced by different climatic, topographic and anthropogenic factors. This study aims to represent a mathematical relationship between sediment delivery ratio and watershed characteristics of Ghohrood and zavarian Z4 watersheds with different climatic and rainfall regimes, land use patterns and socio- economic features, where erosion and sediment yield have been estimated using EPM and PSIAC methods. Next, sediment delivery ratio was calculated for each basin and its mathematical relationship to basin characteristics was developed.This relationship was stablished between 32 physiographic, land use and hydr-climateic features as independent and SDR as dependent variable. Results indicated that among 9 independent features, area equivalent diameter, and sum of channel length have the highest role in SDR. In order to evaluate the accuracy and efficiency of the model to predict SDR,it was applied for Hossein Abad Neyzar basin. The correlation between SDR and empirical EPM and MPSIAC results and regression-based SDR estimation showed the efficiency and accuracy of the proposed method to use for the region and western-central hillslopes of Zagros and Alburz Mountains.
منابع
افسری، ر. و قدوسی، ج. (1390). ارزیابی روشهای مختلف تخمین نسبت تحویل رسوب (SDR) تحت شرایط آب و هوایی مختلف مطالعه موردی: حوزههای آبخیز استان مرکزی. فصلنامه جغرافیای طبیعی، سال چهارم، شماره 12. صفحات 107 تا 118.
احمدی، ح. (1378). ژئومورفولوژی کاربردی، جلد 1 (فرسایش آبی)، چاپ دوم، تهران، انتشارات دانشگاه تهران، 668 ص.
پور خلعتبری، م. و سهیلی، م.(1376)، بررسی منطقه ای رسوب بار معلق رودخانه های مازندران، بولتن وضعیت منابع آب کشور، شماره 15، وزارت نیرو، سازمان تحقیقات منابع آب.
جعفری، م.، نصری، م. و طویلی، ع. (1388). تخریب خاک و اراضی. انتشارات دانشگاه تهران. 280 صفحه.
چهره منوری، ب. (1374)، بررسی عوامل مؤثر در ضریب رسوبدهی(SDR)(حوزه آبخیز میناب)، مجموعه مقالات سمینار ملی فرسایش و رسوب، 24 تا 27 اردیبهشت، دانشکده منابع طبیعی نور، صفحات 121 تا 135.
رستمی، م.، اردشیر، ع.، ابریشم چی، ا.، مرادی، م. ح. و عرب خدری، م.(1381)، پیش بینی رسوب معلق حوزه های فاقد آمار با مقایسه روشهای خوشه بندی آماری و فازی، مجموعه مقالات ششمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه، ج اول، صفحات 9 تا 17 ، دانشگاه شهید چمران اهواز، 8 الی 10 بهمن.
رفاهی، ح. (1378). فرسایش آبی و کنترل آن، چاپ اول، تهران، انتشارات دانشگاه تهران، 551 ص.
زالی، ع. و جعفری شبستانی، ج.(1369)، مقدمه ای بر احتمالات و آمار(ترجمه)، انتشارات دانشگاه تهران.
عرب خدری، م. و زرگر، ا. (1374). برآورد تولید رسوب در بخش شمالی البرز با استفاده از مدلهای رگرسیونی، مجله پژوهش و سازندگی، شماره 29، ص 22.
غلامی، ل.، صادقی، ح.ر. و خالدی درویشان، ع. (1388). مدلسازی برآورد نسبت تحویل رسوب رگبار در حوزه آبخیز چهل گزی بر اساس ویژگی های اقلیمی و هیدرولوژی، مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، جلد شانزدهم، وبژه نامه 2
غیاثی، ن.، غفاری، ع.، عرب خدری، م. و حاتمی، ح. (1381)، مقایسه روشهای برآورد برخی از ویژگیهای هندسی آبخیزها از نقطه نظر اثر آنها بر سیلهای حداکثر با دوره بازگشتهای مختلف، وزارت جهاد کشاورزی، سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، 70 ص.
فیض نیا، س.، نصری، م.، نجفی، ع. و نخکوب، ح. (1387). نقش رسوب زایی سازندهای زمین شناسی و تعیین سهم استانی حوزه آبخیز سد شهیدعباسپور (حوزه آبخیز کارون 1). تحقیقات مرتع و بیابان ایران زمستان 1387; 15(4 (پیاپی 33)):423-435.
کریم خانی، ف. (1376). بررسی رفتارهای فرسایشی پادگانه‌های کواترنر در حوزه آبخیز طالقان. پایان نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی(نور)، 189ص.
- محمودزاده، ا. (1376). بررسی رابطه رسوب تولیدی و کاربری زمین. مجله جنگل و مرتع، شماره 36، صفحات 25 تا 30.
- نجفی، ع. (1382). اولویت بندی زیرحوضه های آبخیز اصفهان و سیرجان در تولید رسوب با استفاده از تجزیه و تحلیل منطقه ای، پایان نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشگاه تربیت مدرس تهران.
نصری، م و شریف ناحیه ، ر. (1390). SPSS و کابرد آن در علوم کشاورزی و منابع طبیعی، انتشارات نوروزی ، 208 ص.
نصری، م.، فیض نیا، س.، جعفری، م.، احمدی ح. و سلطانی، س. (1390). بررسی آماری تغییرات رسوب معلق و تحلیل عوامل موثر (مطالعه موردی: ایستگاه مندرجان)مرتع و آبخیزداری (منابع طبیعی ایران ). 64(1):95-106.
وفاخواه، م. (1381). ارائه مدل ریاضی جهت برآورد رسوب در منطقه شمال(مازندران و گرگان)، مجموعه مقالات ششمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه، ج اول، صفحات 147 تا 159 ، دانشگاه شهید چمران اهواز، 8 الی 10 بهمن.
Das, G.(2000), Hydrology and soil conservation engineering, Prentice-Hall of India Private Limited Pub., 489p.
Denga FO, Onwenyi GS, Kitheka JU. (2000). Erosion and sedimentation problems in the arid and semi-arid lands of Kenya.In Land and Water Management in Kenya.Towards Sustainable Land Use.Gichuki FN, Mungai DN, Gachene CK, Thomas DB. (eds). Department of Agr.Engineering (UoN) and Soil and water conservation Branch, Ministry of Agriculture and Rural Dev.: Nairobi, Kenya.
López-Tarazón, J.A., Batalla, R.J., Vericat, D. and Francke, T. (2012). The sediment budget of a highly dynamic mesoscale catchment: The River Isábena, Geomorphology, 138, 15-28.
Fernandez, C., Wu, J.Q., McCool, D.K., and Stockle, C.O. 2003. Estimating Water Erosion and Sediment Yield with GIS, RUSLE and SEDD. J. Soil Water Conservation, 58: 128-136.
Ferro, V., and Minacapillia, M. 1995. Sediment Delivery Processes at Basin Scale. Hydrologic Science J. 40: 6. 703-718.
Ferro, V., and Porto, P. 2000. Sediment Delivery Distributed (SEDD) Model, J. Hydrologic Engineering, 5: 4. 633-647.
Mahmoudzadeh, A.(1996), The use of farm dams to determine the effect of land use and lithology on catchment sediment yields, Ph.D presentation Univ. of New South Wales, School of Geography, Australia, 254 p.
Mutreja, K. N.(1990), Applied hydrology, TATA McGraw-Hill publishing company limited, 959p.
Semgalawe ZM, Folmer H. (2000). Household adoption behaviour of improved soil conservation: the case of the North Pare and West Usambara Mountains of Tanzania. Land Use Policy 17: 321–336.
Tenge, A. J., Okoba, B. O. and Sterk, G., (2007), participatory soil and water conservation planning using a financial analysis tool in the west Usambarahighlands of Tanzania, Land Degrade. Develop. 18: 321–337 (2007)
Toy, T. J., Foster, G. R. and Renard, K. G.(2002), Soil erosion, John Wiley and Sons Pub., 338p.