بررسی رابطه واحدهای زمین‌شناسی با شدت فرسایش به کمک دو مدل با ساختار متفاوت (مطالعه موردی: حوزه آبخیز اخترآباد)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 3، دوره 12، شماره 3 - شماره پیاپی 47، مهر 1402، صفحه 41-59   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2022.78329.1269

نویسندگان

بهارک معتمدوزیری^{* 1}؛ صادق واله²؛ حسن احمدی³

¹دانشیار گروه مهندسی طبیعت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

²دانش‌آموخته دکتری آبخیزداری، گروه مهندسی طبیعت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

³استاد گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

فرآیند فرسایش شامل دو بخش اصلی فرسایندگی و فرسایش­پذیری است. عامل اصلی فرسایندگی، شدت بارش و رواناب بوده و عامل اصلی فرسایش­پذیری، نوع سازندهای موجود در سطح حوضه است که موضوع مورد تحقیق در منطقه مورد مطالعه است. هدف از مطالعه حاضر بررسی رابطه واحدهای زمین‌شناسی با شدت فرسایش است. لذا جهت نیل به این هدف در ابتدا به بررسی شدت فرسایش با استفاده از دو مدل پسیاک اصلاح شده و فارگاس پرداخته شد. مدل فارگاس بر پایه اصول نظری دو عامل فرسایندگی و عامل فرسایش‌پذیری ارائه شده است؛ درصورتی‌که مدل پسیاک اصلاح‌شده بر اساس 9 عامل است. در این تحقیق برای تفکیک شدت‌های یک نوع فرسایش با توجه به جدول S.S.F روش BLM انجام گرفت. برای برآورد فرسایش خاک در زیرحوضه‌های مورد مطالعه از مدل RUSLE استفاده گردید. برای تعیین خطر فرسایش با استفاده از ضریب ارزشی ارائه شده از مدل فارگاس به دست آمد. و در مدل پسیاک ‌اصلاح شده، برای هریک از عوامل نه‌گانه ضرایبی در نظر گرفته شد. بررسی‌ها نشان داد که در مدل پسیاک اصلاح شده 79% از سطح حوضه دارای شدت فرسایش زیاد و 21% دارای شدت فرسایش خیلی زیاد بوده است و در مدل فارگاس 3/0% شدت فرسایش متوسط، 10% زیاد، 7/4% شدید و 85% بسیار شدید بوده است که ازاین‌بین 18% دارای تطابق با شدت فرسایش بسیار زیاد (بسیار شدید) و 2/7% دارای تطابق با شدت فرسایش زیاد در هر دو مدل بوده است. بررسی سازندها در مدل فارگاس نشان داده است که واحدهای سنگ چینه‌ای E1t1, E1t2, E2ig3, Q2f, Qt1 و Qt2 دارای شدت فرسایش بسیار شدید بوده‌اند؛ درحالی‌که در مدل پسیاک اصلاح شده واحدهای سنگ چینه‌ای E1t1 ,Qt1 و Qt2 دارای شدت فرسایش زیاد هستند که دلیل آن فرسایش­پذیری سازندها است، همچنین واحدهای سنگ چینه‌ای E1t2 و Q2t دارای شدت فرسایش خیلی زیاد هستند که دلیل آن علاوه بر فرسایش­پذیر بودن سازندها، تراکم بالای زهکشی در آن‌ها نیز هست.

کلیدواژه‌ها

فرسایندگی؛ فرسایش؛ رواناب؛ سازند؛ حوزه‌آبخیز

مراجع

احمدی، حسن؛ محمدی، علی اصغر؛ 1389. بررسی تخمین رسوب با استفاده از مدل‌های PSIAC و EPM با تأثیر عوامل ژئومورفولوژی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز دهنمک).تحقیقات مرتع و بیابان. شماره 3 جلد17. https://ijrdr.areeo.ac.ir/article_102929.html

احمدی، حسن. 1385. ژئومرفولوژی کاربردی، جلد1 (فرسایش آبی). انتشارات دانشگاه تهران. چاپ سوم.  

بابایی، مهنار؛ حسینی، سید زین العابدین؛ نظری سامانی، علی اکبر؛ المدرسی، سیدعلی؛ 1395. پهنه بندی فرسایش خاک با استفاده از مدلRUSLE 3D، مطالعه موردی: حوزه آبخیز کن. مهندسی و مدیریت آبخیز، 8 (2):165-18 https://doi.org/10.22092/ijwmse.2016.106454

پژوهش، مهدی؛ گرجی، منوچهر؛ طاهری، محمود؛ سرمدیان، فریدون؛ محمدی، جهانگرد؛ صمدی، حسین؛1390. اثر کاربری اراضی مختلف حوضه سد زاینده رود علیا در تولید رسوب با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی. نشریه پژوهش آب ایران، 8، صص152-143. https://iwrj.sku.ac.ir/article_10835.html

رضازاده، محمد سهیل؛ بختیاری، بهرام؛ عباس پور، کریم؛ احمدی، محمد؛ 1397.شبیه سازی رواناب، رسوب و تبخیر تعرق با استفاده از سناریوهای مدیریتی برای کاهش بار رسوب با استفاده از مدل .SWAT نشریه علوم و مهندسی آبخیزداری ایران. شماره 41. 51-40 http://jwmsei.ir/article-1-492-fa.html

رفاهی، حسینقلی. 1379. فرسایش آبی و کنترل آن. انتشارات دانشگاه تهران. چاپ سوم.

زنگنه اسدی، محمد علی؛ ناعمی تبار، مهناز؛ زندی، رحمان؛ 1400.بررسی پتانسیل مناطق مستعد با مدل‌های ICONA، ماشین بردار پشتیبان، چاید و جنگل تصادفی (مطالعه موردی: حوضه گناباد). جغرافیا و مخاطرات محیطی. شماره40. 112-93.   https://doi.org/10.22067/GEOEH.2021.71162.1080

فیض نیا، سادات. 1374.مقاومت سنگ‌ها در برابر فرسایش در اقالیم مختلف ایران. منابع طبیعی ایران. شماره47.https://www.sid.ir/paper/421172/fa      

فیضی زاده، بختیار؛ 1396. مدلسازی تغییرات کاربری اراضی و اثرات آن بر سیستم فرسایش در حوضه سد علویان با استفاده از تکنیک­های سنجش از راه دور  و GIS. هیدروژئومورفولوژی. 3 (11) : 21-38              .GIS https://hyd.tabrizu.ac.ir/article_6712.html  

  محمدی، شاهین؛ کریم زاده، حمیدرضا؛ علیزاده، میثم؛ 1397.بررآورد مکانی فرسایش خاک ایران با استفاده از مدل .RUSLE اکوهیدرولوژی، 5(2):569-551.https://doi.org/10.22059/IJE.2018.239777.706  

مختاری، لیلا گلی؛ شفیعی، نجمه؛ رحمانی، ابوالفضل؛ 1397. برآورد میزان فرسایش خاک با استفاده از مدل :RESLEمطالعه موردی حوضه آبریز نورآباد ممسنی. هیدروژئومورفولوژی، 17،صص 21-1.https://journals.tabrizu.ac.ir/article_8601_bdcae205e0711afa44105744d1bf14fc.pdf

مزبانی، مهدی؛ رضایی مقدم، محمدحسین؛ حجازی، اسدالله؛ 1400.ارزیابی خطر فرسایش خاک در کاربری‌های اراضی با استفاده از معادله اصلاح شده جهانی فرسایش خاک (مطالعه موردی: حوضه آبریز سیکان). جغرافیا و مخاطرات محیطی. شماره 37. 63-41.https://doi.org/10.22067/GEOEH.2021.67238.0

 

Ashraf, A., 2020. Risk modeling of soil erosion under different land use and rainfall conditions                           in  Soan river basin. Sub -Himalayan region and mitigation options. Modeling Earth Systems and Environment, 6: 417–428.https://doi.org/10.1007/s40808-019-00689-6

Fargas ,D., Martinez, J.A., Poch, R.M., 1997. Identification Of Critical Sediment  Sourse Area     At    Regional  Level. Physics & Chemistry of the earth, 22 (3-4).

 https://doi.org/10.1016/S0079-1946(97)00158-4

Kumar, T., jahria ,D.C., Pandey, H.K., 2019. Comparative study of different models for soil erosion and sediment yield in Pairi watershed, Chhattisgarh, India. Journal Geocarto internathinal ,  9:112- 124.https://doi.org/10.1080/10106049.2019.1576779

Lai,R.,Bium.W.H.,Valentie,C.,and Stewart,B.A., 1998. Methods for assessment of soil degradation.Advances in soil Sciences.558PP 42. https://www.routledge.com/Methods-for-Assessment-of-Soil-Degradation/Lal-Blum-Valentin-Stewart/p/book/9780367448097

Morgan, R.P.C., 1995. "Soil erosion and conservation". Second edition. Silsoe College, Cranfield University. 198pp. https://www.amazon.co.uk/Soil-Erosion-Conservation-R-Morgan/dp/0582244927   

Muche ,H., Temesgen ,M., Yimer ,F., 2013. Soil loss prediction using USLE and MUSLE under conservation tillage integrated with ‘fanya juus’ in Choke Mountain, Ethiopia. International ournal of Agricultural Sciences 3: 046-052.

https://www.internationalscholarsjournals.com/articles/soil-loss-prediction-using-usle-and-musle-under-conservation-tillage-integrated-with-fanya-juus-in-choke-mountain-ethiop.pdf

Santos, J. C. N., Andrade, E. M., Medeiros, P. H. A., Joao, M., 2017. Land use impact on soil erosion at  different scales in the Brazilian semi-arid. Revista Ciencia Agronomica. 48(2): 251-260.https://www.scielo.br/j/rca/a/kYpYkhdmPvbX6VvFXHGLnTF/?lang=en