اباذر اسمعلی

برآورد میزان فرسایش و رسوب در حوضه های آبخیز بدون آمار رسوب یکی از مسائل اساسی بوده و استفاده از روش های تجربی را لازم می نماید تا داده های حاصل بتواند مبنایی برای برنامه ریزی های مدیریتی واقع گردد. هدف از این پژوهش، کاربرد مدل اصلاح شده پسیاک (MPSIAC) و مدل توسعه یافته آن در حوضه آبخیز سعدل به مساحت 2663 هکتار با توجه به معیارهای لحاظ شده در این مدل و نیز استفاده از مدل بارش-رواناب WMS جهت کاهش خطا و افزایش دقت نسبی در تجزیه و تحلیل مدل می باشد. حوضه سعدل به دلیل اختلاف ارتفاع زیاد و تغییرات ناگهانی شیب دارای خصوصیات هیدرولوژیکی و ژئومورفولوژیکی خاص می باشد لذا برآورد مقدار رسوب و کمی سازی آن بر اساس روابط تجربی جهت طرح های حفاظت آب و خاک ضروری می نماید. به منظور تعیین تغییرات مکانی بارش حداکثر روزانه از آمار 11 ایستگاه باران سنجی استفاده شد. به منظور برآورد بارش در دوره های بازگشت مختلف از نرم افزار Easy fit و روش های مختلف درون یابی استفاده شد. برآورد حداکثر دبی سیلاب، حجم و دبی ویژه توسط مدل بارش- رواناب WMS انجام شد. بررسی پوشش گیاهی منطقه از طریق سنجش از دور (ERDAS) و با شاخص NDVI محاسبه شد. نتایج تجزیه و تحلیل آماری مدل MPSIAC نشان داد که فرسایش خاک و تولید رسوب رابطه مستقیم با نوع خاک و متوسط شیب حوضه دارد همچنین بررسی روابط همبستگی بین عوامل مدل توسعه ای نشان داد که متوسط شیب حوضه و عامل رواناب بیشترین تأثیر را بر روی افزایش تولید رسوب در منطقه دارد. بیشترین مقدار رسوب تولیدی در زیرحوضه Q1 در هر دو مدل برآوردی (1599 تن در مدل MPSIAC و 1232 تن در مدل توسعه ای) و کمترین میزان رسوب کل در هر دو مدل مربوط به زیرحوضه E به دست آمد.

چکیده مبسوط 1- مقدمه فرسایش خاک یک مسئله محیطی جهانی می باشد که از حاصلخیزی خاک و کیفیت آب کاسته، رسوب زایی و احتمال ایجاد سیل را افزایش می دهد. فرسایش خاک جدا شدن و انتقال ذرات خاک به وسیله عوامل فرساینده آب یا باد است.مطالعات مختلفی نیز به اثر مثبت پوشش گیاهی در تنظیم فرآیند های هیدرولوژیکی سطح زمین و کاهش رواناب و فرسایش خاک اشاره کردند (Zheng, 2006؛ Zhou et al., 2008 ؛ Vásquez-Méndez et al., 2010؛ Ouyang et al., 2010؛ Zhang, G.H., Liu and Wang, 2010؛ Nunes, de Almeida and Coelho, 2011 و Wildhaber et al., 2011). به منظور نشان دادن نقش پوشش گیاهی می توان گفت، کاهش پوشش گیاهی در نتیجه فعالیت های انسانی مثل چرای شدید یا جنگل زایی منجر به جدا شدن چسبندگی ذرات خاک می شود که خطر هرزآب و فرسایش خاک را افزایش می دهد.این تحقیق به منظور شناخت بهتر نقش مقادیر مختلف پوشش گیاهی مرتعی درکنترل جریان سطحی وهدررفت خاک با استفاده ازشبیه-ساز باران در مرتع نشو رویان در استان مازندران انجام شده است. 2- روش شناسی برای اینتحقیق یک منطقه تقریبا شش هکتاری با دارا بودن درصدهای مختلف پوشش حداقل، متوسط و حداکثر گیاهی انتخاب شد. در یک شبکه نموداری متشکل از 110 نقطه در قالب شبکه سلولی منظم 30×30 مترمربعی در منطقه، اقدام به شبیه سازی باران با شدت ثابت 2 میلی متر بر دقیقه، مدت زمان 11 دقیقه در پلات 09/0 متر مربعی شد و نمونه های رواناب و رسوب برداشت و به آزمایشگاه منتقل شدند. درمحل نمونه ها پلات مستقر و پوشش گیاهی نیز اندازه گیری شد. 3- بحث نتایج تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از آنالیز واریانس و مقایسه میانگین دانکن نشان داد مقادیر مختلف پوشش گیاهی تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند. آستانه شروع رواناب در پوشش گیاهی حداکثر بطور معنی داری بیشتر از پوشش های حداقل و متوسط گیاهی می باشد. به طوریکه پوشش گیاهی زیاد با به تأخیر انداختن شکل گیری رواناب، باعث افزایش نفوذپذیری آب در خاک شده، از هدررفت خاک می کاهد و موجب کاهش فرسایش خاک می شود. میانگین حجم رواناب در پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری با یکدیگر دارند. پوشش گیاهی حداقل و حداکثر به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار حجم رواناب (لیتر در متر مربع) را دارند. علت اینکه پوشش گیاهی حداکثر کمترین حجم رواناب را دارد این است که پوشش گیاهی به عنوان یک سپر حفاظتی از خاک عمل می کند، با جذب بارش باران، بخش قابل توجهی از انرژی قطرات باران را توسط برگ، ساقه و ریشه خود گرفته و انرژی قطرات باران را کاهش داده، باعث استحکام تراکم خاک شده و از اثر پاشمانی جلوگیری کرده، حجم رواناب را کاهش داده و از تخریب خاک تا حد زیادی می کاهد.ضریب رواناب در پوشش گیاهی حداقل بیشترین و در پوشش حداکثر کمترین مقدار خود را دارد. بین پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری از نظر میزان ضریب رواناب در منطقه مورد مطالعه وجود داشت. نتایج نشان داد مقدار بار رسوب در پوشش گیاهی حداقل، 8/6 برابر پوشش گیاهی حداکثر و 99/1 برابر پوشش گیاهی متوسط می باشد و مقدار فرسایش در پوشش گیاهی حداکثر به طور معنی داری کمتر از دو مقدار دیگر پوشش گیاهی می باشد و بین پوشش های مختلف گیاهی از نظر مقدار بار رسوب اختلاف معنی داری وجود داشت. پوشش گیاهی حداکثر با جذب بارش، کاهش جریان سطحی و رواناب از هدررفت خاک می کاهد. بین پوشش گیاهی حداقل و حداکثر اختلاف معنی دار آماری از نظر غلظت رسوب وجود داشت. بیشترین مقدار غلظت رسوب در پوشش گیاهی حداقل و کمترین مقدار آن در پوشش گیاهی حداکثر وجود داشت. غلظت رسوب رابطه منفی با درصد پوشش گیاهی دارد و هر چه درصد پوشش گیاهی بیشتر باشد مقدار غلظت رسوب کمتر است. 4- نتیجه گیری نتایج مدل های رگرسیون خطی ساده نشان داد پوشش گیاهی اثر کاهشی بر مقادیر حجم رواناب، ضریب رواناب، بار رسوب (فرسایش خاک) و غلظت رسوب داشته است. اما اثر افزایشی بر مولفه آستانه شروع رواناب داشته است تا رواناب در زمان بیشتری بعد از رگبار ایجاد شود. بر این مدل ها میتوان با دقت بالایی میزان رواناب و فرسایش خاک را برآورد نمود. نتایج این تحقیق نشان داد پوشش های مختلف گیاهی (حداقل، متوسط و حداکثر)، تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند و پوشش گیاهی حداکثر بیشترین سهم را در کاهش رواناب و رسوب در منطقه داشته است. لذا با توجه به اثرات مثبت پوشش گیاهی، لزوم توجه ویژه به پوشش گیاهی مرتعی به منظور کاهش رواناب، فرسایش خاک احساس میشود و پیشنهاد میشود برنامه های بیولوژیکی و حفاظت خاک به منظور کاهش خسارات فرسایش خاک در قسمت های با حساسیت فرسایش بالا در منطقه صورت گیرد.

حوضه ی آبخیز مشکین چای با وسعتی معادل 9/521 کیلومترمربع، بخشی از دامنه ی شمالی سبلان- قوشه داغ و قسمتی از فرورفتگی ساختمان مشکین- اهر می باشد. حاکمیت اقلیم نیمه مرطوب سرد با متوسط بارش سالانه 9/372 میلیمتر، شیب نسبتاً زیاد دامنه ها و سازند های حساس به فرسایش موجب شده تا حوضه ی مورد مطالعه به شدت فرسایش پذیر باشد. علاوه بر عوامل طبیعی ذکر شده آثار فعالیّت های انسانی به صورت تغییر کاربری اراضی در حوضه ی مورد مطالعه فرسایش را شدت بخشیده است. هدف از این تحقیق مشخص نمودن وضعیت رسوبدهی حوضه ی آبخیز مشکین چای در ارتباط با عوامل مؤثر در تولید رسوب می باشد. در این راستا از نرم افزار ARC GIS، تصاویر ماهواره ای IRS، داده های ایستگاههای هیدرومتری، هواشناسی، نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی در اجرای مدل EPMمورد استفاده قرار گرفت. بررسی نتایج حاصل نشان می دهد که سه عامل مهم توپوگرافی، لیتولوژی و تغییرات کاربری اراضی در کنترل فرسایش و رسوب نقش مهمی ایفا نموده اند. مقدار ضریب شدت فرسایش (Z) عدد 2، میانگین مقدار کل رسوب 10123764 متر مکعب در سال، دبی رسوب ویژه 9/19397 و فرسایش ویژه 3/21553 به دست آمد که نشان دهنده ی فرسایش خیلی شدید در حوضه ی آبخیز مورد مطالعه است.

شناسایی عوامل مؤثر در وقوع زمین لغزش­های موجود در یک حوضه و پهنه­بندی خطر آن یکی از ابزارهای اساسی جهت دست­یابی به راهکارهای کنترل این پدیده و انتخاب مناسب­ترین و کاربردی­ترین گزینه می­باشد. این تحقیق به منظور ارزیابی عوامل مؤثر در وقوع زمین لغزش و پهنه­بندی این پدیده بر اساس عوامل اثرگذار با مدل LIM انجام گرفت. برای انجام این کار ابتدا 11 عامل مؤثر در وقوع زمین لغزش­ها با انجام مطالعات و بررسی­های میدانی، شناسایی و ارزیابی شدند. سپس بر اساس وزن هر یک از عوامل موثر در مدل، پهنه­بندی خطر زمین لغزش با استفاده از مدل LIM صورت گرفت. پس از به دست آورن وزن هر یک از نقشه­های عاملی و ستون وزن نهایی هر یک از واحد­ها (شامل: طبقات ارتفاعی، شیب، جهت شیب، تراکم زهکشی، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، واحدهای سنگ­شناسی، فاصله از گسل، پوشش گیاهی، کاربری اراضی، بارش سالانه و گروه­های هیدرولوژیک خاک­ها) با استفاده از مدل LIM از جمع جبری 11 لایه عاملی، نقشه وزن نهایی به دست آمد. بررسی و تحلیل نتایج 11 نقشه رستری عوامل مؤثر در زمین لغزش­های حوضه گیوی چای با استفاده از مدل LIM نشان داد که مناطقی با بارش 405-375 میلی­مـتر در سال، طبقات ارتفاعی بین 1927-1512 مـتر از سطح دریا، مـناطق با پوشش­گیاهی کم حوضه، مناطق با نفوذپذیری زیاد خاک، دامنه­های رو به شرق و شمال­شرق حوضه، به ترتیب بیشترین تأثیر را در وقوع زمین لغزش­های منطقه داشتند.