برآورد رسوب ناشی از زمین‏‏‏لغزش با استفاده از مدل SHETRAN (مطالعۀ موردی: حوزۀ آبخیز زیدشت (2)– طالقان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموختۀ کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکدۀ منابع‌طبیعی، دانشگاه تهران، ایران.

2 استاد دانشکدۀ منابع‌طبیعی، دانشگاه تهران، ایران.

3 استاد دانشگاه آزاد اسلامی، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد علوم و تحقیقات، ایران.

4 دفتر کنترل سیلاب و آبخوانداری، سازمان جنگل‌ها، مراتع و آبخیزداری کشور، تهران، ایران.

چکیده

خاک یکی از مهم­ترین منابع طبیعی هر کشور می‏‏‏باشد. امروزه کمتر منطقه‏‏‏ای را در سطح زمین می‏‏‏توان یافت که در معرض تخریب و فرسایش قرار نگرفته باشد. یکی از انواع فرسایش خاک زمین‏لغزش می‏باشد که در مدت کوتاهی حجم زیادی از خاک فرسایش می‏یابد. در این تحقیق از مدل رسوب حاصل از زمین‏لغزش SHETRAN برای زیرحوزۀ زیدشت (2) طالقان واقع در استان البرز استفاده شد. در ابتدا نمونۀ آب رسوب­دار در فصل بهار سال 1390 در خروجی حوزه برای کالیبره کردن مدل برداشت شد. در اجرای مدل ابتدا با استفاده از زیرمدل GISLIP مناطقی که شرایط زمین­لغزش را دارند مشخص شدند و سپس با استفاده از زیر­مدل SHETRAN اقدام به شبیه­سازی هیدرولوژیکی و رسوب حوزه شد و مدل با اطلاعات برداشت شده در فصل بهار کالیبره شد. بعد از کالیبره کردن مدل، دوباره مدل برای تعیین نقاط لغزشی اجرا و 418 نقطۀ لغزش یافته توسط مدل مشخص گردید، بعد از حذف لغزش­هایی که مواد لغزش­یافته آنها به آبراهه نمی­رسند، میزان فرسایش حوزۀ آبخیز توسط زیرمدل SHETRAN محاسبه شد و یک مقایسه با نتایج قبل از اعمال زمین­لغزش حاصل از مدل انجام گردید. نتایج نشان داد که 75/19% رسوب حاصل از مدل ناشی از زمین­لغزش می­باشد. با توجه به اینکه میزان متوسط کل رسوب حوزه با استفاده از آمار موجود در طول دورۀ شبیه­سازی برابر 111248 کیلوگرم می­باشد با توجه به نتایج مدل میزان رسوب حاصل از زمین­لغزش برابر 120668 کیلوگرم از این مقدار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of sediment yield of landslide by SHETRAN Model, case study: Zidasht (2) Drainage Basin of Taleghan.

نویسندگان [English]

  • Mozafar Ansari 1
  • Sadat Feiznia 2
  • Hassan Ahmadi 3
  • MohammadAli Fattahi Ardekani 4
1 Department Of Civil Eng., Faculty of Eng. University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia.
2 Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Iran.
3 Islamic Azad University, Science and Research Branch, Iran.
4 Director General, Flood Control & Aquifer Recharge Bureau, Forests, Range and Watershed Management Organization, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Soil is one of the most vital natural resources in any country. Nowadays, lands are rarely found worldwide without having severe erosion problem. Landslide is one of the soil erosion processes in which a huge volume of soil is washed away. SHETRAN Model was used in this study to assess the landslides being occurred in Zidasht catchment, Taleghan. At the first stage, sediment-water mixed samples were gathered at the outlet of the Catchment for calibration purpose in 2011. To run the model, regions undergoing landslide were identified using GISLIP sub-model. Secondly, after hydrological and sediment production simulations in a sub-model of SHETRAN for the region, calibration was made for spring season. After the calibration process, the model was run again, this time for the regions having landslide (for 418 spots), and in regions where landslide sediments do not pour into water courses, these regions were omitted, the final amount of sediment was calculated using SHETRAN sub-model and the results were compared with the previous studies. The results show that 19.75% of the total sediment belongs to landslides. With regard to the current sediment quantity of about 111248 kg, total sediment in landslides was estimated to be around 120668kg.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Landslides
  • sediment production
  • SHETRAN
  • Physically-based model
  • Taleghan
  • Zidasht (2)
[1] Ahmadi, H. and Feiznia, S. (2006). Quaternary Formation, 2nd Edition, University of Tehran press.
[2] Bathurst, J. C., Burton, A., Clarke, B. G. and Gallart, F. (2006). Application of SHETRAN basin-scale, landslide sediment yield model to Llobregat Basin, Spanish Pyrenees. Hydrological Processes, 20(14), 3119-3138.
[3] Bathurst, J. C., Moretti, G., El-Hames, A., Beguería, S. and García-Ruiz, J.M. (2007). Modelling the impact of forest loss on shallow landslide sediment yield, Ijuez River Catchment, Spanish Pyrenees. Hydrology & Earth System Science, 11(1), 569-583.
[4] Bathurst, J.C., Moretti, G., El-Hames, A., Moaven-Hashemi, A. and Burton, A. (2005). Scenario modelling of basin-scale, shallow landslide sediment yield, Valsassina, Italian Southern Alps. Natural Hazards and Earth System Sciences, 5(2), 189-202.
[5] Burton A. and Bathurst J. C. (1998). Physically based modelling of shallow landslide sediment yield at a catchment scale. Environmental Geology, 35(2-3), 89-99.
[6] Foth, H. D. (1987). Fundamentals of soil science, Sixth Edition, Wiley and Sons. New York.
[7] Johnson, R.M., Warburton, J. and Mills, A.J. (2008). Hillslope-channel sediment transfer in a slope failure event: Wet Swine Gill, Lake District, northern England. Earth Surface Processes and Landforms, 33(3), 394-413.
[8] Shariat Jafari, M. (1997). Landslide (Basis and principles of natural slope stability), Sazeh Publication. Tehran.
[9] Tali-khoshk, S. (2012). Comparison Nero-fuzzy and SCS methods in HEC-HMS Model in prioritizing sub-basins for watershed management activities case study: Taleghan Drainage Basin. Ms.c Thesis. Tehran University. 87pp.
[10] Ward, T.J., Li, R.M. and Simons, D.B. (1981). Use of a mathematical model for estimating potential landslide sites in steep forested drainage basins. IAHS Publications, 132, 21-41.