نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• زینب محمدی رایگانی ¹
• کاظم نصرتی ²

¹ دکتری ژئومورفولوژی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

² دانشیار، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

چکیده

فرسایش خاک تشدید شونده تهدید جدی برای پایداری مدیریت منابع زمین و استفاده از منابع آب در بسیاری از مناطق جهان است. پژوهش حاضر با هدف تعیین سهم نسبی منابع رسوب سطحی کاربری کشاورزی و مرتع و زیر سطحی کانال رودخانه در تولید رسوب معلق در طول یک رخداد سیلاب، در حوضۀ کوهستانی کمیش با استفاده از یک روش منشایابی ژئوشیمیایی و مدل غیر ترکیبی بیزی انجام شد. به این منظور، 34 ردیاب ژئوشیمیایی برای ارزیابی منابع اصلی تولید رسوب حوضه شامل اراضی کشاورزی، مرتع و کانال رودخانه (69 نمونه) و همچنین ۱۰ نمونه رسوب هدف برداشت شده در طول یک رخداد سیل در خروجی حوضۀ کمیش اندازه­گیری شد. در این راستا، از دو روش آماری آزمون کروسکال وایلیسو تحلیل تابع تشخیصبه منظور انتخاب ترکیب بهینه ردیاب استفاده شد. نتایج مدل منشایابی رسوب بر اساس عدم قطعیت بیزی نشان داد سهم نسبی رسوب (دامنۀ عدم قطعیت) منابع کاربری کشاورزی و مرتع و کانال رودخانه به ترتیب 8/31 (7/12- 3/50)، 2/33 (5/17-49) و 2/35 (6/25–6/44) درصد است. این نتایج نشان می­دهد منابع رسوب کاربری سطحی و زیرسطحی سهم یکسانی در تأمین رسوبات معلق در طول رخداد سیلاب حوضۀ کمیش دارند. هرچند سهم­ منابع رسوب در طول رخداد سیلاب به طور متناوب بین خاک­های سطحی و زیرسطحی به­صورت جزئی تغییر می­کند. در نتیجه، شیوه­های مدیریت هدفمند باید از طریق کنترل فرسایش و کاربری اراضی این منابع متمرکز شوند تا اثرات آن­ها بر روی نهشته­های رسوب ریزدانه به حداقل برسد.

کلیدواژه‌ها

• حوزه آبخیز کمیش
• فرسایش سطحی و زیر سطحی
• مدل غیر ترکیبی بیسین
• منشایابی رسوب معلق

عنوان مقاله [English]

Quantifying suspended sediment sources contributions during the flood event using sediment fingerprinting method in the Kamish catchment, East of Kermanshah

نویسندگان [English]

• Zeinab Mohammadi Raigani ¹
• kazem Nosrati ²

¹ Department of Physical Geography Faculty of Earth Sciences Shahid Beheshti University (SBU)

²

چکیده [English]

Accelerated soil erosion poses a serious threat to land management sustainability and water resource utilization in many areas of the world. The objective of this study was to apportion surface (cropland and rangeland) and subsurface (channel bank) sources relative contributions to the supply of suspended sediment during the storm event in Kamish mountainous catchment, using a geochemical fingerprinting approach and Bayesian un-mixing model. To this end, thirty-four geochemical tracers were measured as potential tracers to evaluate surface and subsurface sediment sources (69 samples), including 10 target suspended sediments samples collected across the hydrographs of a flood event at the overall catchment outlet. In total, two statistical methods Kruskal–Wallis H test and discriminant function analysis (DFA) were used to select the optimum tracer composition. The results of Bayesian un-mixing model indicated that mean (uncertainty range) relative contribution of cropland and rangeland (surface land-use) and channel bank (subsurface) sources are 31.8 (12.7-50.3), 33.2 (17.5-49), 35.2 (25.6- 44.6) percent, respectively. These results indicate surface and subsurface sediment sources have the same contribution to the supply of suspended sediments during the basin flood event. Although sediment sources contribution in during the flood event change intermittently between subsurface and surface soils. As a result, targeted management practices should focus through erosion and land use control of these sources for minimizing their effects on fine sediment deposition.

کلیدواژه‌ها [English]

• Kamish catchment
• surface and subsurface erosion
• Bayesian un-mixing model
• suspended sediment fingerprinting