نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکدة کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی

2 استاد دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات

3 دانشجوی دکتری تخصصی آبخیزداری، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

در مطالعات فرسایش خاکْ نحوة ارزیابی خطر فرسایش و پهنه‌بندی اراضی به درجات با شدت‌های مختلف فرسایش از طریق مدل‌سازی اهمیت فراوانی دارد. در این تحقیق، مدل منطقه‌ای ارائه‌شده برای ارزیابی رفتار و خطر فرسایش آبی و نیز برآورد فرسایش و رسوب منطبق با ویژگی‌های منطقة تحقیق ارزیابی شد. این مدل نخست در حوزة آبخیز بالغلی‌چای، در مجاورت منطقة تحقیق، ارائه شد. مدل‌سازی فرسایش و تولید رسوب منطقه با ‏الگوگرفتن از مدل ‏MPSIAC‏ به انجام رسید و در فرمول‌بندی مدل ‏جدید از هشت عامل مؤثر در فرسایش آبی منطقه استفاده شد. این عوامل عبارت‌اند از: حساسیت به ‏فرسایش سازند زمین‌شناسی، فرسایش‌پذیری خاک، فرسایندگی باران، فرسایندگی رواناب، پستی و بلندی، ‏تراکم آبراهه‌ها، شاخص تفاوت پوشش ‌گیاهی (‏NDVI‏)، و وضعیت زمینی فرسایش. در ‏مدل ارائه‌شده، از مجموع امتیازات عوامل هشتگانه مقدار ‏M‏ به‌دست می‌آید که با استفاده از رابطة نمایی آن با مقدار رسوب، در نهایت، مقدار فرسایش و رسوب تولیدی ‏منطقه محاسبه می‌شود.‏ مقدار متوسط رسوب ویژة برآوردشده با استفاده از مدل ارائه‌شده برای حوزة آبخیز نیر 29/70 تن بر کیلومتر مربع در سال است. مقایسة این مقدار رسوب برآوردشده با مقدار اندازه‌گیری‌شدة آن در ایستگاه هیدرومتری نیر نشان‌دهندة وجود اختلاف 11/7 تن بر کیلومتر مربع در سال است، که در واقع بیشتر برآورد شده است. بنابراین، درصد خطای مدل در منطقة مطالعاتی 25/11+ درصد است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Quantity assessment of water erosion intensity using regional model of erosion and sediment yield (Case study: Nir watershed, Ardebil)

نویسندگان [English]

  • Abazar Esmali 1
  • Hasan Ahmadi 2
  • Mohammad Tahmoures 3

1 Assistance Professor, Faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardebili, Iran

2 Professor, Sciences & Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

3 PhD Candidate, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran

چکیده [English]

The aim of this research is to describe the development of a methodology based on present knowledge and available data for evaluation of water erosion behavior and risk as well as modeling and estimation of soil erosion, which is compatible for other similar areas of Iran. Accordingly, the conducted research was based on four major types of water erosions including: sheet, rill, channel and riverbank which have considerable role on sediment yields of Baleghli Chay Watershed, Ardebil Province, were separately and spatially studied. In order to determine the inter-effects of effective factors, the study was conducted using stepwise multivariate statistical tests. For each erosion type, an individual model was then presented. In the next step, after determining of relations between sediment yield and environmental factors (fixed & variable) through statistical analyses and selecting of effective factors on erosion and sediment yields, was created an empirical structure for modeling erosion and sediment yields based on MPSIAC erosion model. In formulation of the new model, were used of eight effective factors on erosion in the area. These factors are susceptibility of geological formation, soil erodibility, rainfall erosivity, runoff erosivity, topography, hydrographic drainage, Normalized Difference of Vegetation Index (NDVI) and field conditions of erosion features. In the presented model, with summation of the scores of mentioned eight factors, obtains the M value, which can estimate the amount of erosion and sediment yields of the area, using exponential formula between sediment yield and M values. In addition, in order to obtain the confidence of presented model, it was used in "Nir" catchment for evaluation the precision. The results showed 11 percent difference. With accepting of this error value, the water erosion hazard map of the area was provided and presented using new model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ardebil
  • hazard map
  • modeling
  • Nir
  • Water erosion
[1] Ahmadi, H. (1999). Applied Geomorphology. Vol. 1 (Water Erosion), 3rd Edition. University of Tehran Press, 688 p. (In Persian).
[2] Esmali, A. (2007). Modeling and mapping erosion risk prediction (Case study: Baleghli Chay, Ardebil). PhD Thesis, 250 p. (In Persian).
[3] Feyznia, S. (1995). Rocks resistance to erosion in different climates of Iran. Journal of Natural Resources, 47(1), 95-116 (In Persian).
[4] Ghodoosi, J. (2003). Morphological Modeling and gully erosion hazard. PhD Thesis, University of Tehran, 224 p. (In Persian).
[5] Barthes, B. and Roose, E. (2002). Aggregate stability as an indicator of soil susceptibility to runoff and erosion, Catena, 47, 133-149.
[6] Bissonnais, Y.L., Monitor, C., Jamagne, M., Daroussin, J. and King, D. (2001). Mapping erosion risk for cultivated soil in France, Catena, 46, 207-220.
[7] Bou Kheir, R., Cerdan, O. and Abdallah, C. (2006). Regional soil erosion risk mapping in Lebanon. Journal of Geomorphology, 82, 347-359.
[8] Hughes, A.O. and Prosser, I.P. (2003). Gully and riverbank erosion mapping for the Murray- Darling basin, CSIRO land and water, Canberra, Technical report 3/03.
[9] Miller, S.N., Semmens, D.J., Goodrich, D.C., Hernandez, M., Miller, R.C., Kepner, W.G. and Guertin, D.P. (2007). The Automated Geospatial Watershed Assessment tool. Environmental Modelling & Software, 22, 365-377.
[10] Morgan, R.P.C. (2001). A simple approach to soil loss prediction, a revised Morgan–Morgan–Finney model. Catena ,44, 305-322.
[11] Najmoddini, N. (2003). Assessment of Erosion and Sediment Yield Processes, Using RS & GIS, A case study in Rose Chai sub-catchment of Orumieh basin ,W. Azarbaijan, Iran.
[12] Stoching, M.A. and Elwell, H.A. (1976). Rainfall erosivity over Rhodesia. Transactions of the Institute of British Geographers New Series, 1, 231-245.