پهنهبندی حوزه آبخیز زیارت از نظر میزان فرسایش خاک با استفاده از مدل SLEMSA | ||
| پژوهشهای دانش زمین | ||
| دوره 12، شماره 4 - شماره پیاپی 48، 1400، صفحه 50-67 اصل مقاله (1.38 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/esrj.2022.101824 | ||
| نویسندگان | ||
| مینا حیدری1؛ حوریه زحمتکش مارمی* 2؛ امیر کرم3 | ||
| 1دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران | ||
| 2مطالعات آبهای زیرزمینی، شرکت سهامی آب منطقهای استان هرمزگان، بندر عباس، ایران | ||
| 3گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| فرسایش و رسوب به عنوان پدیدهای جدی در ایران همواره مورد مطالعه و پژوهش بوده است. خاک از با ارزشترین سرمایههای هر کشور محسوب میشود که باید با توجه به این موضوع مهم، اقداماتی در جهت حفظ و مدیریت آن از راههای مختلف انجام گردد. هدف از انجام این پژوهش این است که با استفاده از روش SLEMSA و همچنین بهرهگیری از نرمافزار ArcGIS، میزان فرسایش خاک در حوزه آبخیز زیارت پیشبینی و نقشه کلاسبندی شده فرسایش تهیه گردد. برای این منظور نقشههای مربوط به پارامترهای موجود در مدل مذکور تهیه شد و در محیط نرمافزاری ArcGIS تلفیق گردید. با توجه به نتایج، حداقل میزان فرسایش خاک 659/1 و حداکثر آن 131 تن در هکتار در سال میباشد. با توجه به مقدار فرسایش حاصله، لزوم اتخاذ تدابیری برای کاهش این میزان از هدررفت خاک به صورت اقدامات مختلف آبخیزداری متناسب با شرایط حوزه،ممانعت از تغییر کاربری اراضی مرتع و جنگل، کاهش چرای دام و غیره در این حوزه آبخیز به شدت احساس میشود و در صورت نادیده گرفتن این فرآیند، احتمال وقوع سیل و از بین رفتن خاک و منابع جنگلی و همچنین خسارات جانی برای ساکنان این حوزه و تخریب و ایجاد خسارت به تاسیسات زیربنایی و منازل مسکونی میتواند فقط بخشی از عواقب عدم توجه به این میزان بالا از فرسایش در حوزه مذکور باشد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| حوزه آبخیز زیارت؛ فرسایش؛ گرادیان بارش؛ مدل SLEMSA | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Soil erosion hazard Zonation using SLEMSA model in the Ziarat catchment | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mina Heydari1؛ Hoorieh Zahmatkesh Maromi2؛ Amir Karam3 | ||
| 1Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran | ||
| 2Groundwater Studies Expert, Regional water of Hormozgan province, Hormozgan province, Bandar Abbas, Iran | ||
| 3Physical Geographic Department, Faculty of Geographic Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction Soil erosion is a natural process in the geographical cycle that occurs as a result of water or wind intrusion in the transport of soil particles. In addition, human intrusion causes an increase in erosion rates. Ziarat catchment has faced a drastic change in land use, from forest to agriculture fields and road/villa construction. These have caused severe soil erosion, increase in the sediment load and considerable change in river route. The average slope of this catchment is 35.5. Such a great slope plays an influential role in many occurrences such as sedimentation, different types of erosion and mass movements. These are all significant in studying and zoning a catchment in terms of erosion. Materials and methods In this study, SLEMSA model was utilized which can be used to estimate erosion in a regional scale with splash erosion. The catchment under investigation is Ziarat catchment which is a mountainous catchment in the south of Gorgan. SLEMSA model intermingles simple and fundamental data and emphasizes on some important environmental factors, vegetation and soil erosion. The numeral output of this model indicates the erosion risks and is reported as ton per hectare per year. In this model topographic, soil erosion, and vegetation coefficients are noteworthy. They are calculated using the amount of slope, slope length, erodibility, rain energy and free energy. Results and discussion In order to prepare the topographic coefficient, soil erosion map and vegetation map ARC GIS was used. The map of region slope was prepared with DEM and consequently, the length of hillside map was obtained using the amounts of m. Finally, the topographic coefficient map was generated using the amount of slope and the length of hillside in ARC GIS. Rain kinetic energy and soil erodibility are needed to obtain soil erosion map. Initially, gradient map was obtained via calculating rain gradient and its application on region DEM. Then, the resulted map was used to prepare rain kinetic energy map. In the next stage, the soil erodibility map was prepared using the resultant geology and soil maps of the catchment. Then, climate factor was calculated using the rain kinetic energy. In the third stage, in order to prepare the vegetation coefficient map, the vegetation quantity (i) was extracted. Finally, the maps of all three coefficients were entered into Z=C.K.X and soil erosion zoning for Ziarat catchment was prepared. Conclusion Results show that the western parts and a small area of the eastern part of Ziarat catchment have high soil erosion rate due to being located on Shemshak formation which is sensitive to erosion. These two areas, and the western area specifically, have high slopes due to the process of placing the rate curves, which are highly compacted. This factor can accelerate water flow velocity on the ground and intensify aggravation of soil erosion. In addition, slope amount in the eastern and western areas of the catchment is increasing due to elevations. Maximum topographic coefficients are located in western and eastern elevations of the catchment which might be the result of high slope amounts and slope lengths in these elevations. The climate factor is derived from rain kinetic energy amounts (E) and soil erodibility (F). The maximum of this factor is observed in the western and eastern areas of the catchment and also in the path of the river. The reason for such an amount is the existence of Shemshak formation. Also, the soil material of this area is formed by shale, sandstone, and alluvium and are very erodible. In general, considering erosion, the catchment under investigation includes the erosion range of at least 1.65 to utmost 131 ton per hectare annually. Taking the consequent high erosion rate of the catchment into account, optimization of land use is one of the appropriate strategies in order to achieve sustainable development and decrease wasting resources in Ziarat catchment. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Ziarat catchment, Erosion, Rain gradient, SLEMSA model | ||
| مراجع | ||
|
-آرخی، ص. و نیازی، ی.، 1389. بررسی کاربرد GIS و RS برای تخمین فرسایش خاک و بار رسوب با استفاده از مدل RUSLE (مطالعه موردی: حوزه بالا دست سد ایلام)، مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک، شماره 17 (2)، ص 1-27.
-انتظاری، م. و غلام حیدری، ح.، 1393. مقایسه مدلهای SLEMSA و CORINE در ارزیابی فرسایش خاک (مطالعه موردی: حوزه تنگ سرخ شیراز)، مجله برنامهریزی و آمایش فضا، شماره 18(3)، ص 1-28.
-بابایی، م.، حسینی، ز.، نظری سامانی، ع. و المدرسی، ع.، 1395. پهنهبندی فرسایش خاک با استفاده از مدل RUSLE 3D، مطالعه موردی: حوزه آبریز کن، نشریه علمی-پژوهشی مهندسی و مدیریت آبریز، شماره 8(2)، ص 165-181.
-بابلی موخر، ح.، شیرانی، ک. و خداقلی م.، 1396. پهنهبندی و برآورد کیفی فرسایش خاک در حوزه آبریز مارون با استفاده از مدل F.A.O، فصلنامه جغرافیایی سرزمین، شماره 14(56)، ص 51 -69.
-تاج گردان، ت.، ایوبی، ش. و شتابی جویباری، ش.، 1387. برآورد فرسایش و رسوب به کمک دادههای ماهوارهای و سامانه اطلاعات جغرافیایی با استفاده از مدل MPSIAC (مطالعه موردی: حوزه آبخیز زیارت)، نشریه پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، شماره 79(4)، شماره 37-45.
-جعفرزاده اسطلخ کوهی، ع. و رضائی، پ.، 1396. برآورد فرسایش خاک در حوزه سفید رود با تاکید بر نقش لندفرم ها، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، شماره 17(44)، ص 201-221.
-جلالی، س.، 1393. تاثیر جادهسازی در تولید رسوب حوزه آبریز زیارت، استان گلستان، پایاننامه کارشناسیارشد، رشته هیدروژئومورفولوژی در برنامهریزی محیطی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی.
-حیدری، م.، 1395. ارزیابی قابلیت رخداد زمین لغزش و تحلیل فاکتورهای موثر در حوزه آبریز زیارت، پایاننامه کارشناسیارشد، رشته هیدروژئومورفولوژی در برنامهریزی محیطی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی.
-رامشت، م.، 1375. کاربرد ژئومورفولوژی در برنامهریزی ملی، منطقهای و اقتصادی، اصفهان: انتشارات دانشگاه اصفهان، چاپ اول، 275 ص.
-رامشت، م.، انتظاری، م. و دلسوز، س.، 1394. ارتقاء مدل اسلمسا با ترفندی تکنیکی در سهم گذاری عوامل فرسایشی، مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 4(15)، ص 113-126.
-رامشت، م.، راهدان، م. و هاشمی، م.، 1392. محاسبه میزان خطر فرسایش در حوزه آبریز لردگان با استفاده از مدل SLEMSA، دومین کنفرانس بین المللی مخاطرات محیطی، شماره 2(7)، ص 27-39.
-سازمان آب منطقه ای استان گلستان، 1398.
-عابدینی، م. و طولابی، س.، 1392. مقایسه کارایی WEPP و EPM در برآورد فرسایش خاک و میزان رسوب دهی حوزه آبریز سولاچای، مجله پژوهشهای ژئومورفولوژی کمی، شماره 2(1)، شماره 79-96.
-غلامی، ل.، صادقی، ح. و خالدی درویشان، ع.، 1388. مدلسازی برآورد نسبت تحویل رسوب رگبار در حوزه آبریز چهل گزی براساس ویژگیهای اقلیمی و هیدرولوژی، مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 16 (2)، ص 1-9.
-گندمکار، ا.، شیخی، ن. و احمدی، س.، 1387. فرسایش خاک در حوزه آبریز موسی آباد تیران با استفاده از مدل SLEMSA، فصلنامه چشمانداز جغرافیایی، شماره 3(6)، ص 95-108.
-محسنی، ب. و رزاقیان، ه.، 1392. برآورد فرسایش خاک و تولید رسوب در حوزه معرف کسیلیان با استفاده از روش ژئومورفولوژی مبتنی بر مدل MPSIAC در محیط GIS، فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، شماره 4(14)، ص 49-57.
-مختاری، د.، ولیزاده کامرادن، خ. و مرادی مطلق، ا.، 1398. نقش تغییر روشهای درون یابی برای تولید عامل R در برآورد فرسایش خاک حوزههای آبریز به روش RUSLE (مطالعه موردی: حوزه آبریز بالا رود)، مجله پژوهشهای ژئومورفولوژی کمی، شماره 8(3)، ص 222-241.
-مددی، ع. و پیروزی، ا.، 1395. برآورد فرسایش خاک و تولید رسوب در حوزه لای چای، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، شماره 16(42)، ص 177-195.
-موسوی، ح.، 1396. برآورد میزان فرسایش خاک در حوزه آبریز شاهرود-میامی با استفاده از مدل SLEMSA و تکنیک GIS، مجله آمایش جغرافیایی فضا، شماره 7(24)، ص 15-33.
-مهندسین مشاور پژوهاب شرق، فصل 4، مطالعات اولیه (فرسایش و رسوب حوضه زیارت).
-نژاد افضلی، ک.، شاهرخی، م. و بیاتانی، ف.، 1398. برآورد فرسایش خاک با استفاده از مدل RUSLE و شناسایی موثرترین عامل آن در جنوب حوزه آبریز دهکهان (جنوب کرمان)، مجله مخاطرات محیط طبیعی، شماره 8(20)، ص 21-37.
-نصرتی، ک. و جلالی، س.، 1396. بررسی میزان تولید رسوب معلق حوزه آبریز زیارت گرگان در فصلهای مختلف با استفاده از تکنیک منشایابی رسوب، مجله اکوهیدرولوژی، شماره 4(3)، ص 887-895.
-Attanda Mouinou Igue, 2002. the qualitative assessment of water erosion risk in moist savanna of Benin, 12 th ISCO conference Beijing.
-Bruland, Greg. USLE & Other Models, 2005. Power point.
-Entezari, M., Sharifi, R., Eizadi, Z. and Shahzeydi, S.S., 2013. Potential Erosion Assessment of Dastkan Region Using SLEMSA Model, Geography and Environmental Planning, v. 48(4), p. 29-32.
-Ganasri, B. and Ramesh, H., 2015. Assessment of soil erosion by RUSLE model using remote sensing ang GIS-A case study of Nethravathi Basin, Geoscience Frontiers, v. 4 (17), p. 1-9.
-Gitas, I.Z., Douros, K., Minakou, C., Silleos, G.N. and Karydas, C.G., 2009. Multi-temporal soil erosion risk assessment in N. CHALKIDIKI using a modified USLE raster model. Journal of EARSeLe Proceedings, v. 8(12), p. 40-52.
-Park, S., Oh, C., Jeon, S., Jung, H. and Choi, C., 2011. Soil erosion risk in Korean watersheds assessed using the revised universal soil loss equation. Journal of Hydrology, v. 399(3), v. 263-273.
-Renard, K.G., Yoder, D.C., Lightle, D.T. and Dabney, S.M., 2010. Universal Soil Loss Equation and Revised Universal Soil Loss Equation, v. 28(3), p. 137-167.
-Welle, S., Chantawarangul, K., Nontanandh, S. and Jantawat, S., 2007. Prediction of Soil Loss the Northern Part of Somali Region of Ethiopia Using Empirical Soil Erosion Models, Kasetsart J. (Nat. Sci.), v. 41(1), p. 109-122.
-Stocking, M.A., Chakela, Q. and Elwell, H.A., 1988. An improved method for erosion hazard mapping, Journal of Geografiska Annaler, v. 70(3), p. 169-180.
-Stone, R.P. and Hilborn, D., 2000. Universal soil loss equation (USLE), ministry of agricultural food and rural affairs. Agricultural Engineering, v. 25(2), p. 34-57. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 15,511 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 12,103 |
||