مهندسي جغرافيايي سرزمين دوره دوم شماره 1 )پياپي 2( بهار و تابستان 1931 شاپاي چاپي 2392-1931 شاپاي الكترونيكي 2392-9322 http://jget.ir صص. -33 93 نقش پارامترهای محیط طبیعی در میزان فرسایش و تولید رسوب به دو روش MPSIAC و EPM )مطالعه موردی: حوضه آبخیز سد برنجستانک( * بهمن رمضاني - استاد گروه جغرافیا واحد رشت دانشگاه آزاد اسالمی رشت ایران هدي ابراهيمي- دانش آموخته كارشناسی ارشد جغرافیای طبیعی واحدرشت دانشگاه آزاد اسالمی رشت ایران ليال حق پرست مژدهي- دانشجوی دكتری اقلیم شناسی واحدرشت دانشگاه آزاد اسالمی رشت ایران تاریخ پذیرش: 50 0/2/ تاریخ دریافت: 59 11/2/ چكيده امروزه فرسايش خاک به عنوان خطري براي رفاه انسان و حيات او بشمار ميآيد درمناطقي که فرسايش کنترل نمي شود خاکها به تدريج فرسايش يافته وحاصل خيزي خود را از دست ميدهند لذا بررسي موضوع فرسايش ضرورت مييابد و هدف اين تحقيق شناخت وضعيت فرسايش و توليد رسوب حوضه با روش تجربي MPSIAC و EPM است تا به توان راهكارهايي يافت که از فرسايش خاک و هدر رفتن آب جلوگيري کند و يا آن را به حداقل برساند. حوضه آبخيز سد برنجستانک در قسمت مرکزي استان مازندران و در سيزده کيلومتري جنوب شرقي شهرستان قائم شهرقرار دارد و زهكش اصلي اين حوضه يكي از زيرحوضههاي رودخانه تاالر ميباشد که به نام رودخانه توجي نامگذاري شده است و پس از تعيين حدود حوضه پارامترهاي مورد نياز جمعآوري شده و در قالب موضوع فرسايش تجزيه و تحليل شدهاند از بين روشهاي متعدد تعيين ميزان رسوب دو روش MPSIAC و EPM انتخاب گرديد. مقايسه مقادير به دست آمده بين اين دو روش نشان داد که ميزان رسوب دهي ساالنه در حوضه با روش MPSIAC برابر با 221/33 m3/km2 بوده و ميزان فرسايش ويژه 921/3 m3/year ميباشد. با روش EPM ميزان فرسايش ويژه 919/11 متر مكعب در کيلومتر در سال و ميزان دبي رسوب کل حوضه نيز 1933/39 m3/year برآورد شده است و از نظر شدت فرسايش حوضه مورد مطالعه با توجه به هر دو روش در کالس فرسايش کم قرار دارد. مدل تجربيMPSIAC به دليل اينكه از پارامترهاي بيشتري در آن استفاده شده است دقيق تر از مدل تجربي EPM ميباشد. واژهگان کليدي: ای پی ام پسیاک رسوب سد برنجستانک فرسایش مازندران Email:bahman@iaurasht.ac.ir *نویسنده مسئول:
مهندسي جغرافيايي سرزمين دوره دوم شماره 1 )پياپي 2 ( بهارو تابستان 1931 31 مقدمه فرسایش پدیدهای است كه طی آن مواد خاكی توسط عواملی از قبیل آب و باد و نیروی ثقل انتقال مییابند. امروزه فرسایش خاک به عنوان یک مسئله جدی رفاه انسان و توسعه پایدار را تهدید میكند و به همین دلیل مسئله مبارزه با فرسایش خاک یکی از مهمترین وظایف و اقدامات ملی در كشور ایران میباشد. برای مبارزه با فرسایش باید عوامل مؤثر در فرسایش یعنی جنس سنگ و خاک آب و هوا روان آب ناهمواری پوشش سطحی زمین و نحوه كاربرد زمین و وضعیت فعلی فرسایش درسطح حوضة آبخیز و فرسایش آبراههای را مورد بررسی قرار داد و ارزیابی نمود )ثروتی 121: 1(. فرسایش بصورت سیستمی از فرآیندهای بیرونی بوده و سیستمهای شکلزایی متفاوتی را ایجاد مینماید یک سیستم شکلزایی را میتوان به صورت تركیبی از مجموع فرآیندها در ایجاد شکل ناهمواریها دانست كه دریک محدوده و تحت تاثیر عوامل موثر قرار گرفته باشد یکی از مهمترین عوامل موثر بروقوع فرسایش و فرآیندها و سیستم شکلزایی شرایط سنگ شناسی نوع سازندهای منطقه و ژئومورفولوژی آن است )محمودی 19(. 131: برای برآورد فرسایش و رسوب در ایران روشهای تجربی زیادی به كار گرفته میشود كه معادله جهانی تلفات خاک )USLE( )ماسگرو 1531 و ویشمایرو اسمیت 1532 ویلیافر 1539( معادله اصالحی تلفات خاک )MUSLE( )رنفرو 1539( با معادله تغیر یافته تلفات خاک )RUSLE( )رنارد و همکاران 1551( و معادله روش EPM )گاوریلویچ 1522( روش پسیاک )1502( مهمترین این روشها است. عرب خدری )13( شاه كرمی )121( پاكپرور به نقل از ابراهیمی و قدوسی )12( و خواجه و همکاران )121( و اغلب این تحقیقات نیز از بین مدلهای مختلف روش پسیاک رابه عنوان كم خطاترین روش معرفی نمودهاند. هادیان )123( در بررسی وضعیت چینه شناسی و ژئومورفولوژی حوضه آبخیز نوررود هراز با تاكید برفرسایش پرداخته و به واسطه غالبیت سازندها به فرسایش در واحد كوهستان حالت شدید را داراست. هادیان و همکاران )121( در مقایسه دو روش MPSIAC و EPM در برآورد فرسایش و رسوب در زیر حوضه امال السم از حوضه آبخیز هراز به این نتیجه رسیدهاند كه روش MPSIAC دقیق تر بوده و شدت رسوب دهی حوضه با این روش در حد متوسط میباشد. عسگری )132( در بررسی كمی و كیفی فرسایش در حوضه آبخیز چیخواب دراستان ایالم به این نتیجه رسیده است كه عامل مهم و اصلی در فرسایش این حوضه سازندهای سست و حساس به فرسایش به ویژه مارن بوده است. صادقی )13( در تحقیقی نتایج حاصل از چند مدل از جمله داگالس فورنیه پسیاک و EPM در حوضه آبخیز اوزن دره را بررسی كرد و به این نتیجه رسید كه مدل پسیاک در برآورد میزان فرسایش و رسوب دارای صحت بیشتری نسبت به سایر مدلها میباشد البته حوضه مذكور فاقد آمار بوده است و مقایسه به صورت كیفی انجام شده است. احمدی )192( به مطالعه ویژگیهای ژئومورفولوژی درمیزان فرسایش حوضه آبخیز طالقان پرداخت و همچنین در سال 105 ویژگیهای محیط طبیعی ایران در رابطه با فرسایش رانیز مورد مطالعه قرار داد. فرجی )13( به بررسی فرسایش و رسوب با روشهای تجربی در حوضه آبخیز بابا احمدی )زاگرس جنوبی( پرداخت به این نتیجه رسید كه سرشت سنگ از نظر مقاومت در مقابل فرسایش بارزترین عامل محسوب میشود. نعمتی )131( روش EPM را در حوضه آبخیز شاهرود از زیر حوضههای سفید رود مورد بررسی قرار داد و بیان نمود كه نتایج برآورد با میزان رسوب واقعی انطباق خوبی دارد. نجفی )13( مدل تجربی EPM را در برآورد فرسایش و رسوب در حوضه آبخیز سد لتیان مورد بررسی قرار داد و نتایج حاصل نشان داد كه مدل EPM در برآورد فرسایش و رسوب در حوضه آبخیز قابل اعتماد است وبا مقادیر مشاهده شده همخوانی دارد. محمدیان )120( در تحقیقی باعنوان روشهای برآورد فرسایش و رسوب بر اساس مدلهای رایج تجربی MPSIAC EPM( وPSIAC ( در حوضه گوهر رود رشت به این نتیجه رسیده است كه مقادیر حاصل از مدل EPM با مقدار رسوب واقعی حوضه بسیار نزدیک و همسان میباشد بدین لحاظ این روش برای محاسبه فرسایش در حوضههای مشابه گوهر رود كه فاقد ایستگاههای رسوب سنجی میباشند میتواند به عنوان مدل مناسبتر باشد. شهبازی )121( در مقایسه دو روش EPM وMPSIAC در برآورد فرسایش ورسوب در: زیر
31 نقش پارامترهاي محيط طبيعي در ميزان فرسايش و توليد رسوب... - رمضاني و ابراهيمي حوضه بجوشین چای حوضه ارس در استان آذربایجان شرقی به این نتیجه دست یافت كه آنالیزهای آماری داللت بر نزدیکی بیشتر مقادیر تخمینی مدل MPSIAC با مشاهدات رسوب دارد. Beyer portner در سال 199 در مطالعه پنج حوزه آلپ در سویئس با مساحتهای 0 تا 1 كلیومتر مربع دریافت كه بین مقادی برآورد شده رسوب با مدل EPM و مقادیر اندازه گیری شده همبستگی باالیی وجود داشت. هدف اصلی تحقیق مطالعه و شناخت فرآیندهای اصلی فرسایش خاک و تولید رسوب و براورد میزان فرسایش و رسوب با روشهای تجربیMPSIAC و EPM و مقایسه نتایج این دوروش و هم چنین ارئه راهکارهای مناسب برای مدیریت صحیح و كاهش میزان فرسایش و رسوب در ناحیه میباشد. روش پژوهش رديف 1 ابتدا منابع كتابخانهای مرتبط با موضوع تحقیق و گزارشهای مطالعاتی منطقه جمع آوری گردید همچنین از نقشههای توپوگرافی منطقه با مقیاس :1 9/ و نقشه زمین شناسی با مقیاس 1 1: و نقشه كاربری اراضی منطقه با مقیاس 1:1 استفاده شد از سایت سازمان آب و هواشناسی كشور عناصر اقلیمی ایستگاههای مورد مطالعه درطی یک دروه آماری ساله )10-12( جمعآوری گردید. در مرحله بعد با استفاده از عناصر دو روش تجربی MPSIAC, EPM به برآورد میزان فرسایش و رسوب در حوضه پرداخته شد معادالت و پارامترهای این دو مدل در جداول )1( و )( آمده است. عامل مؤثر در فرسايش زمین شناسی سطحی خاک جدول 1. معادالت مورد استفاده در مدل MPSIAC( ) ضريب اصالح شده Y1= x1 X2=16/67 k آب و هوا X3 = 0/2P2 1 روان آب X4= 0/006 R + 10S 9 0 3 پستی و بلندی پوشش زمین استفاده از زمین X5 =0/33 S X6=0/2Pb X7=20-0/2 PC 2 5 فرسایش فرسایش رودخانهای X=0/25 S.SF X9= 1/67 S.S.fg منبع: رفاهی 9-1 139: شرح و تغيير در این عامل تغییری داده نشده است K همان عامل فرسایش پذیری خاک در فرمول U.S.I.E میباشد P2 بارندگی 0 ساعته با دوره برگشت دو ساله m 3 s/ دبی پیک ساالنه QP عامل رواناب و R S شیب متوسط حوضه به درصد Pb درصد اراضی سخت و فاقد پوشش حوضه PC درصد تاج پوشش B.L.M وضعیت سطح خاک و فرسایش با استفاده از روش S.SF S.S.fg فرسایش خندقی در حوضه جدول 2. پارامترهاي مورد استفاده در مدل EPM مقاديرميانگين ( امتياز ) )/1-1( )/1-1( )/9 - ( - %1 رديف 1 عوامل مؤثر در فرسايش شرایط فرسایش حوضه آبخیز )Ψ( 1 منبع: رفاهی 95-92 139: شرایط استفاده از زمین (xa) شرایط سنگ شناسی و خاک شناسی )y( و شیب متوسط حوضه و )I(
مهندسي جغرافيايي سرزمين دوره دوم شماره 1 )پياپي 2 ( بهارو تابستان 1931 32 محدوده مورد مطالعه حوضه مورد مطالعه در قسمت مركزی استان مازندران در 1 كیلومتری جنوب شرقی قائمشهر قرار دارد مساحت حوضه 3 هکتار بوده ارتفاع حداكثر آن حدود 33/ متر و ارتفاع حداقل آن 19 متر میباشد. موقعیت جغرافیایی آن حدود 0 1 و 0 عرض شمالی و حد فاصل 9 90 تا 9 1 طول شرقی میباشد )شکل 1( متوسط دمای ساالنه حوضه 10 درجه سانتیگراد میباشد میانگین بارش سالیانه حوضه نیز 59 میلیمتر بوده است و طبق روش آمبرژه دارای اقلیمی معتدل و مرطوب میباشد زهکش اصلی این حوضه یکی از زیر حوضههای رودخانه تاالر میباشد بنام رودخانه توجی نامگذاری شد است این رودخانه در فاصله 1 كیلومتری جنوب قائمشهر و شرق جاده قائم شهر شیرگاه فیروزكوه به رودخانه تالر ملحق میشود )شکل 1(. شكل 1. موقعيت جغرافيايي حوضه آ بخيز سد برنجستانک يافتهها و بحث ارزيابي عوامل مؤثر در فرسايش با روش MPSIAC - عامل زمين شناسي سطحي عوامل زمین شناسی به دو صورت تکتونیک و نوع لیتولوژی در شدت و ضعف میزان فرسایش و رسوب مؤثر است. از نظر زمین شناسی حوضه مورد مطالعه به لحاظ تقسیمات زمین شناسی جزء بخش كوچکی از دامنه شمالی كوههای البرز بوده ونتایج استخراج شده از نقشه لیتولوژی حوضه پراكندگی واحدهای لیتولوژیکی حوضه بهشرح جدول )( میباشد.
39 نقش پارامترهاي محيط طبيعي در ميزان فرسايش و توليد رسوب... - رمضاني و ابراهيمي جدول 9. دوران عصر حاضر سنوزوئیک سنوزوئیک دوره عهد پراکندگي واحدهاي ليتولوژيكي حوضه بر اساس مساحت و امتياز مربوط به روش MPSIAC كواترنر ترشیاری ترشیاری پلئیتوسن پلیوسن میوسن جنس سنگ لس. اراضی زراعی پوشیده كنگلومرا مارن و مارن سیلتی مارن ماسه سنگ آهکی و سنگ آهک ماسهای و قدری كنگلوسرا عالئم اختصاري QC c, m, s PIQ m,s, i M2, 3 مساحت 5 هکتار درصد مساحت /19 امتياز 2 3 2 /2 00/3 111 هکتار 13 هکتار - عامل خاک حوضه مورد مطالعه دارای خاکهای نیمه عمیق و غیر یکنواخت با بافت سنگین تا خیلی سنگین و با نفوذپذیری آهسته بوده و برای تعیین K از مشخصههای درصد سیلت به اضافة شن خیلی ریز درصد شن درصد ساده عالی ساختمان خاک و قابلیت نفوذ استفاده به عمل میآید از روی آزمایشات خاک انجام شده 0.15=K میباشد. - عامل آب و هوا برای امتیاز دهی به این عامل از بارندگی 0 ساعته با دوره برگشت سال كه بیشترین همبستگی را با فرسایش خاک دارد استفاده شد. ابتدا با ارزیابی مقدار بارندگی 1 ساعته میزان بارندگی 1 ساعته حوضه با دوره برگشت 1 سال با استفاده از معادله )1( محاسبه شد )سلیمانی 121 :11(. P ( 60, 10 ) = [ ( 1.3352 0.1964 lnxi ) xi ] (1) كه در آن = xi میانگین حداكثر بارندگی 1 ساعته در یک دوره آماری ساله معادل ( میلی متر 02( میباشد,60 ( P ) 10 = بارندگی یک ساعته با دوره برگشت 1 ساله كه حدود 1/11 میلی متر ارزیابی گردید. معادله )( P ( i,j ) = 0.447+0.2251 Ln ( T-0.4112)( -0.015+1.19 t 0.375 ) P ( 60,10 ) ( 2) كه در آن = T دوره بازگشت = t میزان بارندگی بر حسب ساعت كه با محاسبات انجام شده بارندگی 0 ساعته با دوره برگشت سال 1/13 میلیمتر برآورد شد. - عامل روان آب يا هرزآب در روش اصالح شده پسیاک برای برآورد امتیاز عامل رواناب از معادله ) ) استفاده شده است. (3) Q= ( P-0/2S) 2 P+0/ S كه در آنP = میانگین بارندگی 1 ساعته در حوضه )طبق آمار ایستگاه هواشناسی شیرگاه برابر با 02 میلی متر می باشد. كه در آن = Q mox دبی حداكثر لحظه ای به متر مکعب بر ثانیه معادله) 1 ( Q mox = 2/03Aq/ tp )4( = A سطح حوضه به كیلومتر مربع q= ارتفاع رواناب محاسبه شده به سانتی متر = t p زمان از شروع شاخه صعودی هیدروگراف تا رسیدن به اوج برحسب ساعت میباشد.
مهندسي جغرافيايي سرزمين دوره دوم شماره 1 )پياپي 2 ( بهارو تابستان 1931 39 جدول 9. رواناب دبي حداکثر ويژه در حوضه Q/Am 3 /s/km 2 Q mox m 3 /s ( t p ساعت ) رواناب ضريب CN امتياز 5/9 /5 1/5 /5 09 /5 - ارزيابي عامل توپوگرافي از مهمترین عوامل مؤثر در فرسایش خاک و تولید رسوب در هر حوضه آبخیز پستی و بلندی است كه معموال با شاخص سنجیده میشود. فرسایش در شیبهای تند كه دارای طول زیادی میباشند افزایش مییابد دلیل این امر اضافه شدن مقدار و سرعت رواناب و هم چنین افزایش نقش قطرات باران در ایجاد فرسایش میباشد.در حوضه مورد مطالعه با تهیه نقشه هیپسومتری و نقشه شیب و محاسبه ارتفاع متوسط كه معادل 1/0 میباشد شیب متوسط حوضه از طریق وزنی حدود 19/9 درصد ارزیابی گردید )جدول 9(. جدول 3. طبقه بندي در صد و مساحت شيب در هر منطقه مساحت به km 2 درصد شيب >1 1- < كل حوضه درصد مساحت 2/1 0/10 5/3 1 11 3 - شاخص پوشش گياهي براي عامل پوشش زمين منظور از پوشش زمین عبارت است از هر گونه پوششی است كه خاک را در مقابل عوامل فرساینده مانند ضربه قطرات باران رواناب و باد حفاظت نماید زمینی كه دارای پوشش خوب باشد مقدار انرژی باران را كاهش داده و مقدار نفوذ را از طریق عمل ریشهها در بین خاک متعادل میسازد. در حوضه مورد مطالعه با تهیه نقشه پوشش گیاهی حوضه از كل مساحت حوضه 0/139 كیلو متر مربع اختصاص به جنگل دارد و بقیه پوشش شامل پوشش علفی میباشد. در بعضی نقاط درصد تاج پوشش درختان در حدود 5 درصد میباشد. - عامل کاربري اراضي با توجه به نقشه استفاده از زمین )كاربری اراضی( درصد خیلی كمی از مساحت حوضه به كشت برنج در كناره رودخانه اختصاص داده شده است امتیاز حاصله در این قسمت معادل می باشد. - عامل فرسايش سطحي و رودخانه اي جهت تعیین امتیاز عامل سطحی خاک از جدول )0(0 استفاده شده است.
33 نقش پارامترهاي محيط طبيعي در ميزان فرسايش و توليد رسوب... - رمضاني و ابراهيمي جدول 1. تعيين امتياز عامل سطحي خاک ) s.s.f ( عوامل مؤثر در وضعيت سطح خاک 1. فرسایش سطحی. الشبرگ سطحی ارزيابي وضعيت سطح خاک و فرسايش 0 1 3 3/9 0/9 5/9 /9 1. ارزیابی پوشش سنگی سطح زمین 1. بررسی آثار تخریب سطح زمین 9. بررسی فرسایش شیاری 0. بررسی آثار جریانهای سطحی 3. بررسی فرسایش خندقی جمع منبع: رفاهی 31-05 139: برآورد فرسايش خاک و توليد رسوب پس از تعیین عواامل و به دست آوردن مجموع نمرات آنها به منظور دقت بیشتر از رابطة بین درجه رسوب دهی و میزان تولید رسوب استفاده می شود از معادله )9( استفاده شد )جدول 3(. 0/035 SR (5) QS = 33/77 e = QS میزان رسوب دهی بر حسب متر مکعب در كیلومتر مربع در سال = R درجه رسوب دهی یعنی مجموع نمرات عوامل مختلف در نظر گرفته شده = E لگاریتم نپرین در حدود /3122122 میباشد. با توجه به جدول )3( و جمع نمرات حاصل شده برای حوضه میزان رسوب دهی ساالنه یا فرسایش پذیری برابر / km 2 1/55 3 میباشد. m 3 2 QS = 221/ 99 m / km و با استفاده از معادله )0( میزان فرسایش ویژه )S.D.R( از معادله مربوطه محاسبه شد كه آن نسبت تحویل رسوب به مساحت حوزه و بافت خاک میباشد )رفاهی :9(. 132 Log SD.R =76-0/14191 Log A 10 (6) = A مساحت حوضه آبریز بر حسب مایل مربع میزان فرسایش ویژه به مقدار 10/5 متر مکعب در سال میباشد. جدول 1. تعيين ارزش فاکتورهاي به دست آمده در مدل پيساک اصالح شده 1. زمین شناسی سطحی فاکتورهاي مورد نظر نمره 3/09 /9 2/ 5/9 9/11 1/39 1/13 15/10. خاک. آب و هوا )دادههای آماری( 1. روان آب 9. توپوگرافی 0. پوشش زمین 3. كاربری اراضی 2. فرسایش سطحی 5. فرسایش رودخانهای 1. جمع كل
مهندسي جغرافيايي سرزمين دوره دوم شماره 1 )پياپي 2 ( بهارو تابستان 1931 31 پس از تعیین مقادیر عددی عوامل مؤثر و به دست آوردن مجموع نمرات رسوبدهی از جدول )2( استفاده شده است. آنها به منظور تعیین میزان فرسایش در کالس رسوب دهي فرسايش جدول 2. تعيين ميزان فرسايش خاک و توليد رسوب ساالنه V شدت رسوب دهي خیلی زیاد توليد رسوب ساالنه متر مكعب در کيلومتر مربع < 115 130-115 2-130 تن در کيلو متر مربع 9 > 19-9 9-19 نمرات نشان دهنده شدت رسوب دهي <1 39-1 9-39 ІV ш п زیاد متوسط كم 9-9 9 59 2 І خیلی كم یا جزئی -9 > > 59 *منبع:رفاهی 9 :139 میزان رسوب دهی گرفته است. / m 1/55 3 میباشد كه طبق جدول )2( از نظر شدت رسوب دهی كم یعنی در كالس п قرار km 2 برآورد فرسايش با مدل EMP در این روش 1 مشخصه شامل ضریب فرسایش حوضه آبخیز )Ψ( و ضریب استفاده از زمین (xa) و ضریب حساسیت سنگ و خاک به فرسایش )ү( و شیب متوسط حوضه )І( در واحدهای مختلف اراضی یا در شبکههای ایجاد شده در نقشه مورد بررسی قرار میگیرد. مقادیر شرایط فرسایشی حوضه آبخیز ضریب استفاده از زمین حساسیت و خاک به فرسایش با توجه به جداول مورد نظر تعیین گردید در هر یک از اجزاء واحد اراضی یا شبکه ها براساس این 1 عامل مقدار Z یا ضریب شدت فرسایش از معادله )3( محاسبه میشود. Z = Y Xa )Ψ + I 0/5 ) (7) 1. مقادیر ضریب فرسایش منطقه )Ψ( با توجه به امتیاز این عامل طبق جدول مقادیر ضریب فرسایش منطقه )Ψ( Ψ = /9 میباشد.. مقادیر استفاده از زمین (xa) امتیاز این عامل طبق جدول مقادیر ضریب استفاده از زمین xa) xa = 0/14 ) میباشد.. مقادیر ضریب حساسیت سنگ و خاک به فرسایش (Y) امتیاز این عامل طبق جدول مقادیر ضریب حساسیت سنگ و خاک به فرسایش (Y) y = 1/6 میباشد. جدول 3. طبقه بندي شدت فرسايش به روش EMP طبقه بندي فرسايش شدت فرسايش مقادير حد مقادير متوسط Z 1/9 /29 /99 / /1 Z<1 1 < Z <0/71 /3 < Z <0/41 /1 < Z <0/2 < 15 < Z خیلی شدید شدید متوسط كم خیلی كم І п ш ІV V منبع: رفاهی 132 : 95-92
31 نقش پارامترهاي محيط طبيعي در ميزان فرسايش و توليد رسوب... - رمضاني و ابراهيمي برای محاسبه شدت فرسایش از رابطه زیر استفاده شد. Z = Y Xa ) Ψ + I 0/5 ) Z = 1/6 0/14 (0/5 + (0/15) 0/5 ) = 0/21 با توجه به جدول )5( مقدار = 0/21 Z در طبقه بندی فرسایش در كالس ІV یعنی شدت فرسایش كم قرار میگیرد. حال در روش EMP برای تخمین متوسط ساالنه رسوب ویژه در حوضه آبخیز برنجستانک از معادله زیر استفاده میشود. WSP = T. H. пz 1/5 = WSP متوسط ساالنه رسوب ویژه بر حسب متر مکعب در كیلو متر مربع در سال = T ضریب درجه حرارت كه از معادله زیر به دست میآید. T = [ t/10 + 0/1 ] 0/5 كه در آن t میانگین درجة حرارت ساالنه در حوضه بوده است به درجه سانتیگراد. = H ارتفاع متوسط بارندگی ساالنه حوضه آبخیز = п عدد پی میباشد. = Wsp متوسط ساالنه رسوب ویژه بر حسب متر مکعب در كیلومتر مربع در سال Wsp = T. H. п Z 1/5 T = [ t/10 + 0/1 ] 0/5 = [ t/10+ 0/1 ] 0/5 = 1/33 Wsp = 1/33 905 3/14 (0/21) 1/5 = 363/71 m 3 /km 2 /year ضریب رسوب دهی حوضه آبخیز RU = 4 ( P D ) 1/2 كه در آن : =Ru ضریب رسوب دهی حوضه آبخیز = L طول حوضه آبخیز بر حسب كیلومتر 5/9 كیلومتر = D طول محیط حوضه آبخیز برحسب كیلومتر كه از معادله 11 به دست میآید: L + 10 D = D av D o = D av ارتفاع متوسط حوضه آبخیز = D o ارتفاع نقطه خروجی حوضه D = 403 /06 170 = 233/06 m = 0/23 km RU = 4 ( 24/6 0/23 ) 1/2 = 0/4 9/5-10 مقدار دبی رسوب ویژه ساالنه حوضه از معادله 1 محاسبه میشود. GSP = WSP RU 3 2 GSP = 174/5 m / km / year = GS دبی رسوب كل حوضه بر حسب متر مکعب در سال = A مساحت حوضه بر حسب كیلومتر مربع میباشد. 3 GS = 37 174/5 = 6459 / 54 m / year نتيجه گيري در مناطق مرطوب در سازندهای ریزدانه مانند مارن و رس یا آهک مارنی به علت رطوبت زیاد حركتهای تودهای به شکل لغزش و سو لیفولکسیون مشاهده میشود با توجه به امتیاز قابلیت استفاده از زمین در مدل EPM و امتیاز عامل
مهندسي جغرافيايي سرزمين دوره دوم شماره 1 )پياپي 2 ( بهارو تابستان 1931 32 پوشش گیاهی- در مدل MPSIAC این نتیجه حاصل شد كه پوشش خوب حوضه تا حدودی از شدت فرسایش در حوضه كاسته است و از نظر شیب نیز حوضه دارای شیب متوسط 19/9 درصد میباشد كه پایین بودن شیب حوضه یکی از عوامل مهم در كاهش میزان فرسایش در منطقه است چون حوضه مورد مطالعه دارای اقلیم معتدل و مرطوب میباشد و میانگین بارش در حوضه 51 میلیمتر میباشد عامل رواناب نیز میتواند یکی از عوامل مهم در فرسایش حوضه باشد با مطالعات زمین شناسی انجام شده در حوضه مورد مطالعه وطبق جدول )( مشخص شد كه ماسه سنگ سنگ آهک ماسهای ماسه سنگ آهکی كنگلومرا و... كه مربوط به عهد میوسن میباشند بیشترین درصد از مساحت را تشکیل داده اندو حساسیت متوسط تا زیاد به فرسایش دارند یعنی نسبت به سازندهای دیگر فرسایش پذیرتر میباشند و آثار هوازدگی در حوضه به صورت مکانیکی شیمیایی و بیولوژیکی دیده میشود. با محاسبات انجام شده میزان رسوب دهی ساالنه در منطقه با روشMPSIAC برابر با 1/55 m 3 / km 2 بوده و از نظر كالس رسوب دهی و فرسایش در كالس п یا كم قرار گرفته است و هم چنین با روش EPM میزان فرسایش ویژه در حوضه 0/31 متر مکعب در كیلومتر مربع در سال و میزان دبی رسوب كل حوضه نیز 0190/91 متر مکعب در سال برآورد شد و از نظر شدت فرسایش حوضه مورد مطالعه در كالس فرسایش ІV یعنی شدت فرسایش كم قرار گرفت ولی از نظر دقیق بودن مدل مدل تجربیMPSIAC به دلیل اینکه از پارامترهای بیشتری استفاده شده است دقیقتر از مدلتجربی EPM میباشد. برای كنترل فرسایش و پایین آوردن كالس فرسایش در حوضه پیشنهاد میگردد كه باید از اقدامات مکانیکی و بیولوژیکی استفاده شود از اقدامات مکانیکی احداث دیوارههای حایل تثبیت تودههای لغزشی است زیرا با بررسیهایی كه در حوضه مورد مطالعه انجام شده است شاهد دو توده لغزشی مهم در حوضه بودهایم كه یکی از منابع مهم تولید رسوب شناخته شدهاند و از اقدامات بیولوژیکی طرح كنترل تعادل دام و مرتع در حوضه قرق دائمی و جلوگیری از ایجاد هرزآب در حوضه نورد تاكید میباشد. منابع ابراهیمی محمد و قدوسی جمال. )121(. ارزیابی چهار مدل تجربی برآورد رسوب در حوضه آبخیز دره قنبر لو پارسآباد مغان. مجموعه مقاالت همایش مدیریت اراضی فرسایش خاک و توسعه پایدار اراک انتشارات وزرت جهاد سازندگی 911-91. احمدی حسن. )129(. مطالعه ژئومورفولوژی و فرسایش در حوضه آبخیز طالقان. مجله منابع طبیعی ایران 11-1. 0 احمدی حسن. )105 (. ویژگیهای محیط طبیعی ایران در رابطه با فرسایش. مجله منابع طبیعی ایران 11. ثروتی محمدرضا. )121(. ژئومورفولوژی منطقهای ایران. چاپ اول تهران: انتشارات سازمان جغرافیائی ارتش. رفاهی حسینقلی. )139 و (. 132 فرسایش آبی و كنترل آن. چاپ اول و دوم تهران: انتشارات دانشگاه تهران. سازمان آب منطقهای استان مازندران. )133(. گزارش خاک شناسی حوضه سد برنجستانک. سازمان جغرافیایی نیروای مسلح نقشه توپوگرافی پل سفید قائم شهر )مقیاس 1(. : 1 سازمان جغرافیایی نیروای مسلح نقشه توپوگرافی قائم شه سواد كوه )مقیاس 1(. : 9 سلیمانی كریم و بیات فاطمه. )121(. به كارگیری دادههای ماهوارهای در ارزیابی فرسایش و رسوب با استفاده از مدل MPSIAC در زیر حوضه سفید آب هراز. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی )1( -1-13. شاه كرمی عزیزاله. )121(. بررسی روشهای برآورد رسوب )PSIAC,EPM,MPSIAC( در حوضه آبخیز نوژیان. مجموعه مقاالت همایش ملی مدیریت اراضی فرسایش خاک وتوسعه پایدار ارک انتشارات وزارت جهاد سازندگی 93-90. شهبازی كیا سعید و صادقی تاالرپشتی رستم. )121(. مقایسه دو روش EPM,MPSIAC در برآورد فرسایش ورسوب در استان آذربایجان شرقی )مطالعه موردی: زیرحوضه بجوشین چای حوزه ارس(. سومین همایش ملی فرسایش و رسوب مركز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری كشور.
33 نقش پارامترهاي محيط طبيعي در ميزان فرسايش و توليد رسوب... - رمضاني و ابراهيمي صادقی سیدحمیدرضا. )13(. مقایسه چند روش برآورد فرسایش و رسوب در حوزه اوزون دره. مجموعه مقاالت سمینار ملی بررسی سیاستها و روشهای بهره برداری بهینه از اراضی. عرب خدری محمود. )13(. تجدید نظری در معادله جهانی اصالح شده تلفات خاک. فصلنامه پژوهش وسازندگی 9 وزارت جهاد وسازندگی. عسگری شمساله. )132(. بررسی كمی و كیفی فرسایش در حوضه آبخیز چیخواب )استان ایالم(. پایان نامه كارشناسی ارشد جغرافیائی طبیعی دانشگاه شهید بهشتی تهران. فرجی محمد. )13(. بررسی فرسایش و رسوب با روشهای تجربی در حوضه بابا احمدی )زاگرس جنوبی (. پایان نامه كارشناسی ارشد دانشگاه منابع طبیعی تهران. محمودی فرج اهلل. )131(. ژئومورفولوژی اقلیمی تهران: انتشارات پیام نور. محمدیان شوئیلی محمدحسین و سرور جلیل الدین. )120(. روشهای برآوردفرسایش ورسوب براساس مدلهای رایج تجربی, MPSIAC,Psiacدر Epm حوضه گوهر رود. چهارمین همایش ملی علوم آبخیزداری ایران مدیریت حوضههای آبخیركشور. نجفینژاد علی. )13(. بررسی كارایی مدل تجربی EPM در برآورد فرسایش و رسوب حوزه آبخیز سد لتیان. پایان نامه كارشناسی ارشد دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران نعمتی ن. )131(. برآورد رسوب حوزه آبخیز رودخانه شاهرود حوزه سد سفید رود پایان نامه كارشناسی ارشد دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران. هادیان امری محمدعلی سلیمانی كریم و حبیب نژاد محمود. )123(. بررسی وضعیت چینه شناسی و ژئومورفولوژی حوضه آبخیز نوررود هراز با تائید بر فرسایش. اولین كنفرانس بین المللی تغییرات زیستمحیطی ناحیه خزری دانشگاه مازندران بابلسر. هادیان امری محمدعلی موسوی سیدرمضان سلیمانی كریم و بیات فاطمه. )121(. مقایسه دو روش EPM,MPSIAC در برآورد فرسایش و رسوب در زیر حوضه امال از زیر حوضههای رودخانه تاالر. سومین همایش ملی فرسایش ورسوب مركز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری كشور. Ahmadi, H.(1997).Betuedela situation geomorphologie de 1,erosion danslebassin. versantdetaleghan (sefid-rud). Époque quaternaire. international congress of geomorphology. Bologna (Italia), 2 v3. Beyer porter, N. (199). erosion basins versantalpins sussespar ruissellement surface. Ph.D thesis, laboratory Switzerland. Gavilovic, Z. (199). The use of an empirical method (erosion potential method) for calculating sediment production and transportation in unstudied or torrential stream. International conference on river regimes, 1-20 May 199, published by John Wiley and Sons, Paper 12, 411-422. Musgrave,G.W.(1970). The Quantities evolution of factors in water erosion. a first Approximation, J.Soil and water conser,133-13. Renefro,G.W.(1975).use of erosion equations and sediment Dehivery Rations for predicting sediment yild.inperesent and prospective Technologhy for predicting sedimently yilds and sources.agric.res. Serv, ARS-S-40,33-45Uspecpt.Agric Washington,D.C Rendard, K., C, Foster, G., Yoder, D., & Etmaccol, D.(1994). RUSLE Revised, Status Question,Answers and the future. J.Soil and water conser,49,213-220. Williams,J.R.(1975). Sediment Yield prediction with universal soil loss equation using runoff energy factors, inpresent and prospective technology for predicting sediment yield and sources.agric.res. Serv, US Dept. Agric Washington, D.C ARS.S-40,244-252. Wischmeier, W.h., & smith, D.D.(197). predicting rainfall erosion losses, A guide to conservation planning Agric. Hand book No.537,US Dept. of Agric.Washington, D.C.