
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,655,519 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,259,396 |
بررسی کارایی مدل WaTEM/SEDEM جهت برآورد فرسایش آبی و خاکورزی (مطالعه موردی: زیر حوضه نمونه کچیک؛ مراوهتپه - استان گلستان) | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
دوره 27، شماره 2، خرداد و تیر 1399، صفحه 163-178 اصل مقاله (1.29 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2020.16632.3194 | ||
نویسندگان | ||
محسن حسینعلی زاده* 1؛ محمد علی نژاد2 | ||
1عضو هیات علمی گروه آبخیزداری و مدیریت مناطق بیابانی | ||
2کارشناس ارشد مدیریت مناطق بیابانی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: فرسایش آبی و خاکورزی در اراضی کشاورزی شیبدار فرآیندی مخرب و جدی محسوب شده که بهتدریج منجر به تغییر مورفولوژی منطقه میشود. درعینحال، اندازهگیری فرسایش خاک و میزان رسوب بهصورت مستقیم در بسیاری از حوزههای آبخیز، امری تقریباً غیرممکن به شمار میآید؛ بنابراین مدلسازی و شبیهسازی فرسایش خاک برای درک فرآیندهای کنترل فرسایش خاک، پیشبینی میزان رواناب و فرسایش خاک و تعیین یا انتخاب اقدامات مناسب حفاظت خاک مهم است. مواد و روشها: منطقه موردمطالعه، زیرحوضه نمونه از زیرحوضههای زوجی کچیک استان گلستان از زیرحوضههای چندگانه آبخیز گرگانرود است. این منطقه با وسعت تقریبی 192 هکتار، کاملاً از نهشتههای حاصلخیز و فرسایشپذیر لسی پوشیده شده است. در این پژوهش برای برآورد فرسایش آبی و خاکورزی منطقه موردمطالعه از نسخه 2004 مدل WaTEM/SEDEM استفاده شد. با استفاده از روش نمونهبرداری دنبالهای موسوم به روش مدلمبنا با رویکرد مینیماکس، 20 موقعیت مکانی مختلف جهت تعیین میزان فعالیت 137Cs، موقعیتهای فرسایش، انتقال و رسوب مشخص شد. در نهایت پس از تعیین میزان فعالیت رادیونوکلوئید 137Cs، مقدار فرسایش و رسوب با استفاده از مدلهای تبدیل اعم از مدلMass BalanceII برای کاربری کشاورزی و مدل Diffusion and Migration برای سایر کاربریها مشخص شد و سپس نقشه نقطهای فرسایش و رسوب برای ارزیابی مدل تهیه شد. یافتهها: با استفاده از رادیونوکلوئید 137Cs، 90 درصد موقعیتهای اندازهگیری در معرض فرسایش بودند. متوسط فرسایش اندازه-گیری شده در این موقعیتها با استفاده از مدلهای تبدیل رادیونوکلوئیدها بالغ بر 1/21 تن در هکتار در سال تعیین شد. با استفاده از این مدلها، نسبت تحویل رسوب حدود 97 درصد تعیین شد که نشاندهنده پتانسیل بالای منطقه برای تولید رسوب میباشد. متوسط فرسایش آبی و خاکورزی با استفاده از مدل WaTEM/SEDEM به ترتیب 28/8 و 78/4 تن در هکتار در سال و متوسط رسوب حاصل از فرسایش آبی و خاکورزی در مناطق رسوبگذاری به ترتیب 14/18 و 89/7 تن در هکتار در سال برآورد شد. متوسط فرسایش و رسوب توسط این مدل برای کل محدوده موردمطالعه به ترتیب 46/1 و 85/0 تن در هکتار در سال بوده و میزان تحویل رسوب 58/0 برآورد شد. نتیجهگیری: نتایج این تحقیق حاکی از کم تخمینی مدل WaTEM/SEDEM نسبت به مقادیر اندازهگیری شده 137Cs است؛ درنتیجه مدل فرسایشی WaTEM/SEDEM در نهشتههای لسی، فرسایشپذیر و حاصلخیز شمال شرق استان گلستان کارایی بالایی ندارد. هرچند الگوی مکانی فرسایش و رسوب آبی و ناشی از خاکورزی میتواند در اجرای اقدامات حفاظت آبوخاک مؤثر باشد. از طرفی با توجه به وسعت بالای اراضی زراعی شیبدار در نهشتههای لسی استان، لحاظ کردن فرسایش خاکورزی در تصمیمات بسیار حائز اهمیت است. هرچند برای قطعیت بیشتر، به واسنجی مدل و تکرار اجرای آن در سایر حوزههای آبخیز زراعی نیاز است. | ||
کلیدواژهها | ||
مدلسازی فرسایش و خاکورزی؛ رادیونوکلوئید ریزشی؛ اراضی زراعی شیبدار؛ مراوهتپه؛ نهشتههای لسی | ||
مراجع | ||
1.Alatorre, L.C., Begueria, S., and Garcia-Ruiz, J.M. 2010. Regional scale modeling of hillslope sediment delivery: A case study in the Barasona Reservoir watershed (Spain) using WATEM/ SEDEM. J. Hydrol. 391: 1. 109-123.
2.Bakker, M., Govers, G., Van Doorn, A., Quetier, F., Chouvardas, D., and Rounsevell, M. 2008. The response of soil erosion and sediment export to land-use change in four areas of Europe. The importance of Landscape Pattern. Geomorphology. 98: 213-22.
3.Behzadfar, A., Khaledi Darvishan, A., and Gharagozlu, A. 2017. Increasing the accuracy of predicting sediment yield in watem/sedem model using imagefusion algorithm (Case study: Darkesh watershed). J. Water Soil Cons.7: 1. 99-111. (In Persian)
4.Feng, X., Wang, Y., Chen, L., Fu, B., and Bai, G. 2010. Modeling soil erosion and its response to land-use change in hilly catchments of the Chinese Loess Plateau. Geomorphology. 118: 4. 239-248.
5.Gentleman, R., and Ihaka, R. 1995. The R Home Page. The statistics department of the university of Auckland. New Zealand.
6.Hosseinalizadeh, M. 2012. Optimization of Sampling Patterns for Spatial Simulation of Erosion (Case study: Kachik Subcatchments of Golestan Province). Ph.D. Thesis. Department of Reclamation of Arid and Mountainous Regions. Faculty of Natural Resources, University of Tehran. 262p. (In Persian)
7.Hosseinalizadeh, M., and Seyedalipour, H. 2012. Application of Fallout Radionuclides in Soil Redisrtibution of Maravehtappeh Loess, Golestan Province. J. Arid. Reg. Geogr. Stud. 2: 7. 83-101. (In Persian)
8.Hosseinalizadeh, M., Seyedalipour, M.H., Ahmadi, H., Feiznia, S., and Naseri,S. 2012. In situe and lab measurementof 137Cs for soil redistribution studies (Case study: Kachik basin of Golestan Province). Watershed Management Research (Pajouhesh & Sazandegi). 102: 30-37. (In Persian) 9.Hosseinalizadeh, M., Ahmadi, H., Feiznia, S., Rivaz, F., and Naseri, S. 2017. Multivariate geostatistical analysis of fallout radionuclides activity measured by in-situ gamma-ray spectrometry: case study: loessial paired sub-catchments in northeast Iran. Quaternary International. 429: 108-118.
10.Javandoost, H. 2014. Spatial analysis of erosion- sediment hazard type and intensity in Rozeh Chay Watershed (Urmia Province). MSc Thesis. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Gorgan. 130p. (In Persian) 11.Khademorasul, A., Neysi, H., and Sayad, Gh.A. 2016. Using the watem / sedem topographic model as a tool for sustainable management of watersheds- (Case study: Shush basin). First International Conference on Natural Hazards and Environmental Crises in Iran, Solutions and Challenges. Ardebil. Pp: 83-91. (In Persian)
12.Kiani, F., Jalalian, A., Pashaei, A.S., and Khademi, H.Y. 2007. Effect of Deforestation, Grazing exclusion and Rangeland Degradation on Soil Quality Indices in Loess-Derived Landforms of Golestan Province. J. Agric. Sci. Technol. 11: 41. 453-463. (In Persian)
13.Lobb, D.A., and Kachanoski, R.G. 1999. Modelling tillage erosion in the topographically complex landscapes of southwestern Ontario, Canada. Soil Tillage Research. 51: 261-277.
14.Papiernik, S.K., Lindstrom, M.J., Schumacher, J.A., Farenhorst, A., Stephens, K.D., Schumacher, T.E., and Lobb, D.A. 2005. Variation in soil properties and crop yield across an eroded prairie landscape. J. Soil Water Cons. 60: 6. 388-395.
15.Parysow, P., Wang, G., Gertner, G.,and Anderson, A.B. 2003. Spatial uncertainty analysis for mapping soil erodibility based on joint sequential simulation. Catena. 53: 1. 65-78.
16.Salajeghe, A., Sayedalipour, M.H., and Hosseinalizadeh, M. 2013. Principles of soil conservation and management. Tehran University Press. 670p. (Translated In Persian)
17.Seyedalipour, M.H., Feiznia, S., Ahmadi, H., Zare. M.R., and Hosseinalizadeh, M. 2015. Comaprison of Soil Erosion by 137CS and RUSLE-3D for Loess Deposits North-East of Iran (Study Area: Aghemam Catchment).J. Water Soil Cons. 21: 5. 27-48.(In Persian)
18.Taki, A., Asadi, A., and Solhi, M. 2009. Conservation tillage in dry lands and its necessity for sustainable agriculture. Ext. J. Till. Agric. Organ. Esfahan.1: 1-24. (In Persian)
19.Van Oost, K., Govers, G., and Desmet, P. 2000. Evaluating the effects of changes in landscape structure on soil erosion by water and tillage. Landscape ecology. 15: 6. 577-589.
20.Van Oost, K., Van Rompaey, A., Verstraeten, G., Notebaert, B., and Vaes, B. 2006. WaTEM/SEDEM version 2006 Manual. K.U. Leuven. Physical and Regional Geography Research Group. Pp: 1-29. 21.Verstraeten, G., and Prosser, I. 2008. Modelling the impact of land-use change and farm dam construction on hillslope sediment delivery to rivers at the regional scale Geomorphology. 98:4. 199-212. 22.Verstraeten, G., Van Oost, K., Van Rompaey, A., Poesen, J., and Govers, G. 2002. Evaluating an integrated approach to catchment management to reduce soil loss and sediment pollution through modelling. Soil Use and Management. 18: 4. 386-394.
23.Walling, D.E., Zhang, Y., and He, Q. 2007. Models for Converting Measurements ofEnvironmental Radionuclide Inventories (137Cs, Excess 210Pb and 7Be) to Estimates of Soil Erosion and Deposition Rates (Including Software for Model Implementation). Department of Geography, University of Exeter, UK. Pp: 1-32. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 677 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 613 |