
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,489 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,605,531 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,198,798 |
تخمین فرسایش خاک بخشی از حوضه آبخیز سد قشلاق با استفاده از مدل Thornes | ||
مجله مدیریت خاک و تولید پایدار | ||
مقاله 3، دوره 14، شماره 1، فروردین 1403، صفحه 51-71 اصل مقاله (752.56 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2024.20910.2087 | ||
نویسندگان | ||
ره وا عبدالقادر محمد1؛ ناصر خالق پناه* 2؛ مسعود داوری3 | ||
1دانشآموخته کارشناسیارشد ، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران. | ||
2استادیار، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران. | ||
3دانشیار، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: تعیین مقدار فرسایش خاک و همچنین توزیع مکانی آن، میتواند اعمال مدیریت مناسب جهت کاهش مسائل و مشکلات ناشی از فرسایش را بهطور مؤثری مهیا سازد. تعیین مستقیم فرسایش خاک مستلزم وقت و هزینه زیادی بوده و نتایج حاصل از آن نیز اغلب منطقهای و محدود میباشد. این موضوع سبب گردیده که مدلهای مختلفی جهت برآورد فرسایش خاک و تولید رسوب ارائه شود. بهدلیل محدودبودن و کمبودن اطلاعات اکثر حوضههای آبخیز کشور، استفاده از مدلهایی که نیاز به ورودیهای نسبتاً کمی دارند نسبت به مدلهای با ورودیهای زیاد، منطقی به نظر میرسد. در کنار مدلهای تجربی و فرایندی، تعدادی از مدل-های تخمین فرسایش باعنوان مدلهای ترکیبی (هیبرید) شناخته شدهاند. یکی از مدلهای ترکیبی، مدل Thornes بوده که نیاز به داده-های ورودی نسبتاً کمی داشته و در ارتباط با این مدل پژوهشی در ایران صورت نگرفتهاست. از این رو، این تحقیق با هدف پهنهبندی میزان فرسایش خاک و بار رسوب در بخشی از حوضه آبخیز سد قشلاق سنندج با استفاده از مدل Thornes به کمک سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از دور (RS) انجام شد. مواد و روشها: با استفاده از روش نمونهبرداری تصادفی طبقهبندیشده، 200 نمونه خاک جمعآوری شده و پارامترهای بافت خاک، توزیع اندازه ذرات، کربن آلی و کربناتکلسیم معادل خاک در آزمایشگاه با روشهای معمول اندازهگیری گردید. جهت تعیین پارامترهای ورودی مدل مورد بررسی از نتایج آزمایشگاهی، تصاویر ماهواره لندست 8 در طول یک دوره 6 ساله و برخی دادههای هواشناسی شامل بارندگی منطقه، تبخیرو تعرق پتانسیل و فرکانس بارندگی استفاد شد. در نهایت به کمک نرمافزارهای ArcMap، Saga GIS و ENVI پارامترها و نقشههای مورد نیاز مدل تهیه گردیدند. نسبت تحویل رسوب (SDR) حوضه نیز با فرض اینکه نسبت تحویل رسوب (SDR)، تابعی از زمان حرکت رواناب سطحی از سلولهای حوضه به نزدیکترین کانال پایین دست است برآورد گردید. یافتهها: نتایج نشان داد میانگین سالیانه فرسایش برآوردی مدل Thornes، 0.76میلیمتر در سال یا 10.24 تن در هکتار در سال (با فرض جرم ویژه ظاهری 1.4 گرم بر سانتیمتر مکعب) بوده و باتوجه به SDR محاسبهای برای کل حوضه، میزان رسوب برآوردی توسط مدل، 4.34 تن در هکتار در سال محاسبه گردید. نتایج مدل Thornes نشان داد که حساسیت این مدل به برخی پارامترها از جمله، تبخیر و تعرق پتانسیل و ظرفیت نگهداری آب بالقوه بسیار زیاد بوده و تغییرات کوچکی در این پارامترها سبب تغییر زیادی در نتایج شده که خود سبب کاهش کارایی مدل خواهد شد. نتیجهگیری: باتوجه به مطالعات عرصهای و مشاهده وضعیت فرسایش و رسوب و همچنین برطبق آمار بلندمدت رسوب خارجشده از حوضه (1/3 تن در هکتار در سال)، بهنظر میرسد مدل Thornes برآورد نسبتاً قابل قبولی از وضعیت فرسایش در بخشهای زیادی از حوضه مورد مطالعه داشته است. هرچند نوع مدل انتخابی جهت تخمین نسبت تحویل رسوب و نهایتاً بار رسوب میتواند در تعیین کارایی مدل تاثیرگذار باشد. باتوجه به اینکه این مدل به دادههای نسبتاً کمی نیاز داشته، ممکن است بتوان از آن برای پیشبینی فرسایش در حوضههای فاقد اطلاعات یا با اطلاعات ضعیف استفاده کرد. | ||
کلیدواژهها | ||
نسبت تحویل رسوب؛ مدلهای ترکیبی (هیبرید)؛ سامانه اطلاعات جغرافیایی؛ سنجش از دور | ||
مراجع | ||
1.Wu, C., Zhou, Z., Xiao, W., Wang, P., Teng, M., & Huang, Z. (2011). Estimation of soil erosion in the Three Gorges Reservoir Area of China using RUSLE, remote sensing and GIS. Journal of Food Agriculture and Environment, 9 (2), 728-734. doi: 10.1071/sr10191.
2.Arabkhedri, M., Iranmanesh, F., Razmjoo, P., & Hakimkhani, S. (2005). Preparing a sediment production map for Iran and prioritizing watersheds in terms of sedimentation. P 83-88, 3rd Erosion and Sediment National Conference, Tehran. https://en.civilica.com/doc/8215/. [In Persian]
3.Nigel, R., & Rughooputh, S. (2010). Mapping of monthly soil erosion risk of mainland Mauritius and its aggregation with delineated basins. Geomorphology, 114, 101-114. doi: 10.1016/j.geomorph. 2009.06.013.
4.troosnijder, L. (2005). Measurement of erosion: Is it possible? Catena, 64, 162-173. doi: 10.1016/j.catena.2005.08.004.
5.Merritt, W. S., Letcher, R. A., & Jakeman, A. J. (2003). A review of erosion and sediment transport models. Environmental Modelling & Software, 18, 761–799. doi: 10.1016/S1364-8152 (03)00078-1.
6.Hajigholizadeh, M., Melesse, A. M., & Fuentes, H. R. (2018). Erosion and sediment transport modelling in shallow waters: A review on approaches, models and applications. International journal of environmental research and public health, 15 (3), 518. doi: 10.3390/ijerph 15030518.
7.Halefom, A., Ahmad, I., & Dar, M. (2021). Soil loss rate estimation using a hybrid model of geographic information system coupled with fuzzy logic technique. International Journal of Environmental Science and Technology, 19, 421-432. doi: 10.1007/s13762-021-03178-5.
8.Thornes, J. B. (1985). The ecology of erosion. Geography, 70, 222-235. doi: 10.1177/030913331036754.
9.Thornes, J. B. (1990). The interaction of erosional and vegetation dynamics in land degradation: Spatial outcomes. P 41–53, In: J. B. Tornes (ed.), Vegetation and erosion: processes and environments, J. Wiley, Chichester, West Sussex, England. 518p.
10.Zhang, X., Drake, N., & Wainwright, J. (2002). Scaling land surface parameters for global‐scale soil erosion estimation, Water Resources Research, 38 (9), 1180. doi: 10.1029/2001WR000356.
11.Saavedra, C., & Mannaerts, C. M. (2005). Erosion estimation in an Andean catchment combining coarse and fine resolution satellite imagery. 4 p. In: Proceedings of the 31st international symposium on remote sensing of Environment: global monitoring for sustainability and security, Saint Petersburg, 20-24 June 2005. https://www.isprs.org/proceedings/2005/ISRSE/html/papers/1017.pdf.
12.Symeonakis, E., Calvo‐Cases, A., & Arnau‐Rosalen, E. (2007). Land use change and land degradation in southeastern Mediterranean Spain. Environmental Management, 40, 80–94. doi: 10.1007/s00267-004-0059-0.
13.Ali, K. F., & De Boer, D. H. (2010). Spatially distributed erosion and sediment yield modeling in the upper Indus River basin. Water Resources Research, 46 (8). doi: 10.1029/2009 WR008762.
14.Dane, H., Topp, G., & Warren, A. (2002). Methods of Soil Analysis Part-4 Physical Methods: SSSA Book, Madison, Wisconsin, USA. 1692 p.
15.Sparks, D. L., Page, A. L., Helmke, P. A., Loeppert, R. H., Soltanpour, P. N., Tabatabai, M. A., Johnston, C. T., & Sumner, M. E. (1996). Methods of soil analysis. Part 3-Chemical methods, SSSA Book, Madison, Wisconsin, USA. 1390 p.
16.Ferro, V., & Minacapilli, M. (1995). Sediment delivery processes at basin scale. Hydrological Sciences Journal. 40 (6). 703–717. doi: 10.1080/ 02626669509491460. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 161 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 166 |