
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 626 |
تعداد مقالات | 6,517 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,746,427 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,276 |
ارزیابی توانایی مدل وپ در تلفیق با سامانة ژئووپ برای برآورد مکانی فرسایش خاک در حوزههای زوجی طالقان | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
دوره 29، شماره 4، دی 1401، صفحه 51-73 اصل مقاله (1.26 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2023.20415.3574 | ||
نویسندگان | ||
علی اکبر نظری سامانی* 1؛ میترا مریدزاده2؛ سادات فیض نیا3؛ مرتضی عیوضی4 | ||
1نویسنده مسئول، دانشیار گروه احیاء مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
2دانشآموخته کارشناسیارشد آبخیزداری، دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
3استاد گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
4دانشجوی کارشناسیارشد علوم آبخیزداری، دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: حفاظت از آب و خاک کار اساسی برای بهبود منابع طبیعی در هر کشوری است. کمبود آمار و اطلاعات موجود در زمینه فرسایش خاک یکی از محدودیتهای مدیران منابع طبیعی برای اعمال حفاظت خاک و آب در مقیاس حوزه آبخیز است. در طول دهههای گذشته چندین مدل فرسایش تحت شرایط محیطی مختلف ابداع شدهاند، اما می توان از تعداد بسیار محدودی در مقیاس حوزه آبخیز استفاده کرد که قادر به در نظر گرفتن اقدامات حفاظت از خاک هستند. در میان روشهای موجود، مدل وپ به عنوان یک مدل فرآیند گرا شناخته شدهاست که میتواند در مقیاس فضایی مختلف یعنی: دامنه، حوزه آبخیز و حوزه بزرگ مورد استفاده قرار گیرد. مدل وپ به مقدار زیادی از دادههای ورودی نیاز دارد و کارایی مدل با دادههای ورودی مرتبط است. هدف اصلی تحقیق حاضر، ارزیابی مدل وپ و گسترش فضایی ژئووپ برای تخمین فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضه زوجی است. مواد و روشها: منطقه مورد مطالعه در حوضه زوجی زیدشت با مساحت ۱۹۸.۴ هکتار و در حوزه آبخیز طالقان واقع شده است. تمام دادههای محیطی شامل ویژگیهای خاک، پوشش گیاهی، دادههای آب و هوایی با تجزیه و تحلیل دادههای صحرایی و آزمایشگاهی برای پنج پلات فرسایش و کل حوزه آبخیز استخراج شدند. واسنجی مدل براساس پارامتر نفوذ و فرسایش پذیری از طریق نش- ساتکلیف، R2 و همچنین ضرایب RMSE انجام شد. یافتهها: برای واسنجی خروجی رواناب از پارامتر هدایت هیدرولیکی (تا حد 50% اولیه) بهره گیری شد و کارایی مدل با استفاده از ضریب نش- ساتکلیف، 64/0 شد که رواناب برآوردی هر پلات نزدیک به مقادیر مشاهدهای است. برای مقدار رسوب نیز با استفاده از مقادیر پایه روابط مدل، مدل نتیجه مناسبی را به دنبال نداشته است و بهترین نتایج را با افزایش 100 درصدی برای فرسایشپذیری شیاری و 150 درصدی برای فرسایش بین شیاری و کاهش 9 درصدی برای تنش برشی و 12 درصدی برای هدایت هیدرولیکی به دست آورده است و کارایی مدل با استفاده از ضریب نش- ساتکلیف، 51/0 شد که مقادیر برآورد شده به مقادیر مشاهدهای پلاتها نزدیک است. همچنین نتایج حاصل نشان داد در سال 2016 (1395) مقادیر رسوب در سطح دامنه به ترتیب برای شاهد و نمونه 2/0 و 1/0 ton/ha/yr و در حوزه آبخیز به ترتیب برای شاهد و نمونه 1/1 و 3/0 ton/ha/yr به دست آمد. بنابراین مدل وپ در منطقه مطالعاتی، زمانی کارایی مناسبی خواهد داشت که پارامترهای فرسایشپذیری و هدایت هیدرولیکی با دقت زیاد اندازهگیری شوند. از طرفی نتایج ژئووپ نیز، در حوضه شاهد و نمونه به ترتیب 3/3 و 5/2 ton/ha/yr بهدست آمد. نتیجه گیری: بر پایه مشاهدات میدانی و اشکال فرسایش، الحاقیه مکانی ژئووپ قادر است تا وضعیت مکانی فرسایش خاک را در قالب مدل فرایند محور نشان دهد. با توجه به اینکه این الحاقیه میتواند محدودیت اجرای مدل از نظر مساحت را بر طرف میکند، بنابراین برای برآورد توزیعی مکانی مقدار کمّی فرسایش خاک در قالب مدل فرایند محور (فیزیکیپایه) در مقیاس حوزه آبخیز میتوان اززیر بخش ژئووپ بهرگیری کرد. علاوه بر این با توجه به قابلیتهایی که مدل وپ در بازنمایی عملیات حفاظت آب و خاک و به ویژه معرفی سازهها و بندهای اصلاحی آبخیزداری دارد، میتوان با تلفیق این مدل و سامانه ژئووپ نسبت به شبیه سازی پیش از اجرای آنها اقدام کرد و فعالیهای مناسبتر را از پیش شناسایی نمود. | ||
کلیدواژهها | ||
حوزه آبخیز شاهد؛ نمونه؛ کلیژن؛ توزیع مکانی؛ ارزیابی | ||
مراجع | ||
1.Refahi, H. 2006. Water erosion and its control. Tehran Univ. Press. (In Persian)
2.Arabkhedri, M., Shadfar, S., Ardakani, A.J., Bayat, R., Khajavi, E., and Mahdian, M.H. 2018. Iran for Estimates Erosion Water Improving, Journal of watershed reaserch (reasearch and development). 120: 13-27.
3.Ismaili, A., and Abdullahi, Kh. 2011. Groundwater management and soil protection. Mohaghegh Ardabili University Press, Ardabil, Iran. 574p. (In Persian)
4.Morgan, R.P.C., and Nearing, M.A.2011. Handbook of erosion modelling. Handbook of erosion modelling.
5.Mutreja, K.N. 1986. Applied hidrology, Tata McGraw-hill, New Delhi, 959p.
6.Merritt, W.S., Letcher, R.A., and Jakeman, A.J. 2003. A review of erosion and sediment transport models. Environmental Modelling & Software, 18: 8. 761-799.
7.Laflen, J.M., and Flanagan, D.C. 2013. The development of US soil erosion prediction and modeling. International Soil and Water Conservation Research, 1: 2. 1-11.
8.Minkowski, M. 2010. Advanced GeoWEPP Tools. Creation and Use of Four Text Files Linked to Landuse and Soils Layers within GeoWEPP.
9.Abbasi Jundani, Sh., and Talebi, A. 2016. Water Erosion Modeling Book Using WEPP Family Models (Volume I & II), Yazd University Press.
10.Wilcox, B.P., and Simanton, J.R. 1998. Predicting runoff in semiarid woodlands: Evaluation of the WEPP model. In Modelling Soil Erosion by Water.pp. 131-140.
11.Han, F., Ren, L., and Zhang, X. 2016. The WEPP Model application in a small watershed in the Loess Plateau. PloS one, 11: 3.
12.Mohammed, S. 2020. Sediment Yield Modeling in the Coastal Region of Syria Using the WEPP-Model. 7p. (In Persian)
13.Brooks, E.S., Dobre, M., Elliot, W.J., Wu, J.Q., and Boll, J. 2016. Watershed-scale evaluation of the Water Erosion Prediction Project (WEPP) model in the Lake Tahoe basin. Journal of Hydrology, 533: 389-402.
14.Singh, R.K., Panda, R.K., Satapathy, K.K., and Ngachan, S.V. 2012. Runoff and sediment yield modelling for a treated hilly watershed in Eastern Himalaya using the water erosion prediction project model. Water resources management, 26: 3. 643-665
15.Effendy, Z., Setiawan, M.A., and Mardiatno, D. (2019, April). Geospatial-Interface Water Erosion Prediction Project (GeoWEPP) application for the planning of Bompon Watershed conservation-prioritized area, Magelang, Central Java, Indonesia. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 256p.
16.Doorabad, E., and Jesarati, A. 2017. Estimating the sedimentation of Aladyzgeh catchment area by using WEPP model in GIS environment. Jornal of Geography and Territorial Spatial Arrangement, 7: 23. 101-112.
17.Sadeghzadeh, M.I., and Yarahmadi, J. 2013. Evaluation of WEPP model in estimating erosion and sediment in marl lands of Khajeh region of Tabriz, Quarterly Journal of Quantitative Geomorphological Research, 2: 1. 97-112.
18.Golkarian, A. 2004. Estimation of water erosion and sedimentation using WEPP model in Neyshabour Bararieh watershed, Master of Watershed Management, University of Tehran. (In Persian)
19.Pezhohesh, M. 2016. Comparing the efficiency of WEPP and MPSIAC models with the amount of observed sediment in estimating soil erosion and sediment rate Case study: (Gojan Chal Namd watershed in Chaharmahal and Bakhtiari province). Quantitative geomorphological research. 4: 4. Shahrekord University. pp. 165-150.(In Persian)
20.Feiznia, S. 1995. Resistance of rocks to erosion in different climates of Iran Journal of Natural Resources of Iran. 47: 95-116. (In Persian) 21.Soil Science and Land Capability Report of Zidasht Watershed, Watershed Management. 1998. Tehran Province Jihad Sazandegi Organization (In Persian)
22.Flangan, D.C., and Livingston, S.J. (eds). 1995. USDA- Water Erosion Prediction Project: WEPP User Summery. NSERL Report No. 11, USDA-ARS National Soil Erosion Research Laboratory, West Lafayette, IN.
23.Jafarzadeh, M.S., Rouhani, H., Salmani, H., and Fathabadi, A. 2016. Reducing uncertainty in semi distributed hydrological modeling within the GLUE framework. Journal of water and Soil Conservation, 23: 1. 83-100. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 269 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 244 |