اثر ویژگی های واحدهای زمین شناسی و شیب‌ بر تولید رواناب و رسوب با استفاده از شبیه ساز باران (مطالعه موردی: حوضه صنوبر، تربت‌حیدریه)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشگاه تربت‌حیدریه، ایران.

2 استادیار دانشگاه تربت‌حیدریه، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، ایران.

3 دانشیار دانشگاه محقق اردبیلی، دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی، ایران.

چکیده

ویژگی‌های سنگ‌های تشکیل‌دهنده سطح زمین نقش بسیار مهمی بر تغییرات طبیعت از جمله فرایند فرسایش و جابجایی ذرات خاک دارد. این تحقیق با هدف بررسی اثر اصلی و متقابل واحدهای زمین‏شناسی و شیب ‌بر تولید رواناب و رسوب در حوزه آبخیز صنوبر با استفاده از شبیه‏ساز باران صورت گرفت. بدین منظور نقشه زمین‌شناسی منطقه در محیط نرم‌افزار Arc GIS 10 تهیه‌شده و سه واحد زمین‌شناسی غالب منطقه به ترتیب توف سبز، ماسه‌سنگ، مارن (Et)، آهک اوربیتولین‏دار (Kl) و کنگلومرا- ماسه‌سنگ (Ngcs) شناسایی شد، همچنین به‌منظور بررسی اثر شیب، نقشه شیب حوزه در سه‌طبقه 10-0، 30-10 و بیشتر از 30 درصد تهیه شد. سپس با استفاده از دستگاه شبیه‌ساز باران اقدام به ایجاد بارش با شدت 9/0 میلی‌متر بر دقیقه شد که مربوط به دوره بازگشت 10 سال است. نتایج تجزیه واریانس نشان داد بین واحدهای زمین‏شناسی مختلف از نظر تولید رواناب، رسوب و غلظت رسوب تفاوت معنی‏داری در سطح 5 درصد وجود دارد. در مورد طبقات شیب مشخص شد بین شیب‏های مختلف در تولید رواناب و رسوب اختلاف معنی‏دار وجود دارد، اما در مورد غلظت رسوب تفاوت معنی‌دار نشد. نتایج مربوط به اثر متقابل واحدهای زمین-شناسی و شیب ازنظر حجم رواناب در سطح اطمینان 95 درصد معنی‏دار شد، اما در مورد وزن رسوب و غلظت رسوب اثر متقابل معنی‌دار نبود. به‌طورکلی مشخص گردید نوع واحدهای زمین‏شناسی و شیب منطقه بر فرایند فرسایش خاک اثرگذار هستند و همچنین اثرپذیری متغیر رواناب بیشتر از رسوب است

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effects of Geological Units’ Characteristics and Slope Gradient on Runoff and Sediment Yield Using Rainfall Simulator (Case study: Senobar Watershed, Torbat-e-Heydarieh)

نویسندگان [English]

  • parisa farzi 1
  • maryam azarakhshi 2
  • ali rasoulzadeh 3
  • mehdi bashiri 2
1 M.Sc. Student of Watershed Management, University of Torbat Heydarieh, I.R.IRAN.
2 Assistant Professor, University of Torbat-e- Heydarieh, Faculty of Agriculture and Natural Resources, I.R.IRAN.
3 Associate Professor, University of Mohaghegh Ardabili, Faculty of Agricultural Technology and Natural Resources, I.R.IRAN.
چکیده [English]

Characteristics of stones forming the earth's surface contribute significantly to environmental changes such as soil erosion and movements of soil particles. This study seeks to investigate the main and reciprocal effects of geological units and slope gradient on runoff and sediment production in Senobar watershed using rainfall simulator. To this aim, the geological map was created in Arc GIS 10 software and three dominant units i.e. green tuff, sandstone, marl (Et), Orbitolina Limestone (Kl) and Conglomerate, Sand stone (Ngcs) were identified. Besides, to study the effect of slope gradient, the slope map was provided in three classes: 0-10, 10-30 and more than 30%. Then, the rainfall intensity equal to 0.9 mm min-1 (10- years return period) was created by rainfall simulator. Analysis of variance showed significant differences between geological units for runoff, sediment yield and sediment concentration at 5% significant level. It was found out that there is significant difference between different slope gradients in runoff and sediment production; however, there was no significant difference regarding sediment concentration. The results of interaction between geological units and slope gradient for runoff volume was significant at the 95% level of confidence but regarding sediment yield and sediment concentration interaction effects were not significant. Generally, it was found that the type of geological units and slope of the study area impacted on soil erosion process. Also, the impressibility of runoff variable was more than that of the sediment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sediment
  • Runoff
  • geological unit
  • Slope
  • Rainfall simulator