نوع مقاله : پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری آبخیزداری دانشگاه هرمزگان
2 دانشجوی دکتری آبخیزداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
3 دانشجوی کارشناسی ارشد بیابان زدایی آموزشگاه عالی سراوان.
4 دانشجوی دکتری جنگلداری دانشگاه تهران
5 دانشجوی دکتری-محیط زیست دانشگاه تهران
چکیده
یکی از مشکلات مدیریت و کنترل فرسایش و رسوب حوضه های آبخیز کشور، فقدان دادههای آماری جهت برآورد دقیق میزان فرسایش و رسوب است. بدین منظور استفاده از روشهای تجربی کارآمد الزامی است. هدف از تحقیق حاضر، برآورد شدت فرسایش و میزان رسوب حوضه ی زیدشت با استفاده از مدل تجربی EPM و نرم‌افزار GIS و کارایی این سیستم در مطالعات فرسایش و رسوب حوضه های آبخیز و در نهایت کاهش حجم رسوبات در سطح حوضه و پشت سدها میباشد. فرسایش سازندهای سنگی و ورود حجم عظیمی از رسوبات به دریاچه سد طالقان، بر اهمیت و لزوم مطالعه‌ی چگونگی تولید و حمل رسوبات در حوضه آبخیز زیدشت می‌افزاید. نتایج مطالعه نشان میدهد که حوضه ی آبخیز زیدشت از نظر فرسایش و تولید رسوب در وضعیت متوسط قرار داشته و میزان ضریب شدت فرسایش آن 69/0Z= است. همچنین با طبقه بندی کلاس شدت فرسایش معلوم شد که حوضه ی مورد نظر در 2 کلاس شدید و متوسط قرار دارد و میزان فرسایش و رسوب در آن به حدی است که اجرای برنامه های حفاظت آب و خاک ضرورت و اولویت دارد. بیشترین و کمترین میزان ضریب شدت فرسایش به ترتیب در زیرحوضه های Dint2 و D1 بوده است که دلیل آن، وجود سازند (گلسنگ و مارن و نهشته های گراولی) Ngm و Q1g و کاربری کشاورزی و باغات در شیب های تند و بدون پوشش گیاهی زیر درختان در زیرحوضه Dint2 و وجود سازند مقاوم (توف اسیدی و گدازه بازی) Ekv, Ekta و کاربری مرتع خوب در D1 میباشد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Estimation of the Annual Erosion and Sedimentation Via EPM and GIS Models (Case Study: Zidasht Basin, Taleghan)
نویسندگان [English]
- Ali Dastranj 1
- Omid Asadin Nelivan 2
- Sanaz Falah 3
- Aboutaleb Salehnasab 4
- Shirkou Jafari 5
چکیده [English]
Ali Dastranj[1]*
Omid Asadi Nelivan[2]
Sanaz Falah[3]
Aboutaleb Salehnasab[4]
Shirkou Jafari[5]
Abstract
Estimation of sedimentation and erosion without sediment statistics serves as one of the main issues of basins and requires the application of empirical approaches to utilize data for managing plans. EPM model is one of the empirical methods widely used in the study of watersheds all over country. The main objective of the present study is to evaluate the effect of geological formations on annual erosion and sedimentation using EPM model and GIS and the investigation of its efficiency in erosion and sediment studies. Rock formation erosion and entering of huge sediments to Taleghan reservoir clarify importance of investigation on how sediments are produced and transported. In respect to the above results, it is worthy to note that Zidasht basin is moderate in terms of erosions and sedimentation and its erosion coefficient is 0.69. In addition, classification of erosion intensity showed that this basin has two intense and moderate classes implying that considering sediment and erosion is essential in soil and water conservation projects. The highest and lowest erosion intensity coefficients are observed in Dint2 and D1 respectively mainly due to presence of formations Ngm, Q1g, and orchards in sub-basin Dint2 and resistant formations of Ekta and Ekv and suitable rangeland land use in D1.
[1]- Ph.D Student; Watershed Management; University of Hormozgan (Corresponding author), Email:dastraj66@gmail.com.
[2]- Ph.D Student; Watershed Management; University of Agriculture sciences and Natural Resource Gorgan.
[3]- MSc Student of desertification, Department of Rangeland & Watershed Management Saravan University.
[4]- PhD Student Forest Mnaagment, University of Tehran.
[5]- Ph.D Student University of Tehran.
کلیدواژه‌ها [English]
- Erosion
- Sediment
- EPM
- Zidasht Basin
- Taleghan
مقدمه
یکی از مشکلات مهم در مدیریت حوضههای آبخیز کشور، فرسایش و رسوبزایی است، که پیامدهای ناشی از آن با تشدید بهرهبرداری انسان از طبیعت از اوایل قرن بیستم اثرات منفی خود را بر اکوسیستم‌های حیاتی وارد ساخته است. عامل اصلی فرسایش افزایش جمعیت و استفاده بیش از حد از زمین است (شیرزادی، 1388). برای حفاظت خاک و تعیین روش مناسب مبارزه با فرسایش و کاهش رسوبزایی، باید حجم کل رسوب تولیدی سالانه در حوضهی آبخیز ارزیابی و برآورد گردد. چنانچه در یک حوضهی آبخیز دادههای مربوط به دبی آب و رسوب به اندازهی کافی موجود باشد، محاسبه حجم کل رسوبدهی سالانه‌ی آن با به کارگیری روشهای آماری متداول امکانپذیر میباشد؛ ولی عدم وجود یا کمبود دادهها در بسیاری از حوضههای آبخیز کشور، کاربرد روشهای تجربی مناسب برای برآورد فرسایش خاک و رسوبزایی را الزامی می‌نماید (راستگو، 1383). سالیانه مقدار زیادی خاک از سطح حوضههای آبخیز به وسیلهی آب شسته شده و از محل اصلی خود جابجا شـده و حجم زیادی از آن در پشت سدها، آب‌های سـاکن، چالههای داخلی و یا دریاها و اقـیانوس‌ها تهنشین می‌گردد. بخش زیادی از این رسوبات، در اثر فرسایش خاک حاصلخیز سطحی ایجاد می‌شود که با بررسی و توجه بیشتر به چگونگی پیدایش خاک، اهمیت این عنصر طبیعی مشخص خواهد شد (رفاهی، 1385). با توجه به این که آب و خاک مهمترین عوامل در تأمین مایحتاج بشری میباشند (فیضنیا، 1387)، کوچک‌ترین کمتوجهی در حفظ و نگهداری این دو عامل، خسارت جبرانناپذیری را وارد خواهد کرد. تخریب منابع آب و خاک باعث بر هم خوردن تعادل طبیعی در یک منطقه است که علت اصلی آن، دخالت انسان در آن است (احمدی، 1386). برآورد میزان فرسایش و رسوب و اعمال مدیریت مناسب در یک منطقه، همانند هر پدیده‌ی طبیعی دیگر نیازمند شناخت کامل عوامل تأثیرگذار بر آن است. از آنجایی که پدیده‌ی فرسایش و رسوب یکی از پیچیده‌ترین فرآیندهای طبیعی بوده و عوامل زیادی در آن دخیل میباشد، شناخت کامل عوامل مؤثر در این پدیده، کاری بسیار مشکل میباشد.
فرسایش آبی از جمله فرآیندهایی است که بر منابع آب و خاک کشور تأثیر نامطلوبی دارد؛ به طوری که 75 میلیون هکتار از حدود 100 میلیون هکتار اراضی کشور، در معرض فرسایش آبی و به تبع آن پدیده بیابان‌زایی است (رفاهی، 1385). جهت جلوگیری از فرسایش و هدررفت منبع با ارزش خاک، اقدامات متعددی همچون قرق مراتع جهت تقویت و بهبود پوشش گیاهی، مرتعکاری و اصلاح مراتع و احداث سازههای مختلف همچون آببندها، سدهای کوچک و متوسط در سطح حوضههای آبخیز در دستور کار قرار گرفته‌اند؛ اما با توجه به محدودیت منابع مالی و لزوم اقتصادی و پرثمر بودن اقدامات انجام شده، اجرای عملیات اصلاحی و حفاظتی باید از مناطقی با بیشترین میزان هدررفت و فرسایش آغاز شود و برای دستیابی به این مهم، برآورد میزان فرسایش حوضههای آبخیز و قسمت‌های مختلف آن، الزامی و تعیینکننده‌ی نوع، حجم و مکان انجام اقدامات مختلف جهت حفظ خاک است (نورانی، 1384). بنابراین بررسی فرسایش و تولید رسوب در زنجیره‌ی مطالعات منابع طبیعی، بهعنوان یکی از حلقههای مهم در تصمیم‌گیری‌ها و موفقیت و کارآمدی طرح‌های آبخیزداری، دارای اهمیت زیادی است. جهت برنامهریزی و آگاهی از وضعیت تخریبی حوضهی آبخیز، برآورد میزان فرسایش و رسوب تولیدی هر حوضه لازم و ضروری است.
فناوری سامانههای اطلاعات جغرافیایی GIS با تواناییهای بالا برای کار با دادههای جغرافیایی، امکان انجام چنین مطالعاتی را با هزینه‌ی کمتر و دقت و سرعت بیشتر فراهم میکند. بنابراین، استفاده از نرم‌افزار GIS ضروری است. در این مطالعه از توانایی سامانه GIS و مدلEPM[1] برای برآورد فرسایش و رسوب حوضهی زیدشت استفاده شده است. از مطالعاتی که تاکنون در این زمینه انجام گرفته است؛ میتوان به فعالیتهای پژوهشی محققانی مانند (رفاهی و نعمتی، 1372)، (بیات و همکاران، 1380)، (راستگو، 1383)، (ضیایی، 1383)، (رنگزن و همکاران، 1387)، (اسکندری و محمدی، 1381)، (برزو و همکاران، 1387)، (خدارحیمی، 1384)، (بیات، 1387)، (شوئیلی و سرور، 1386)، (خدابخشی و همکاران، 1389)، (هیل[2]، 1993)، (تنگستانی[3]، 2001، 2005)، (گوبین[4]، 3003)، (زو[5]، 2008)، (امینی و همکاران[6]، 2010)، (امیری[7]، 2010)، (فانتی و وزولی[8]، 2007)، (سلیمانی و همکاران[9]، 2009) اشاره کرد. بسیاری از این مطالعات کارایی مدل EPM را با توجه به مطالعات میدانی و آمار ایستگاه رسوبسنجی زیرحوضهها تأیید کرده‌اند (رفاهی و نعمتی، 1372؛ بیات و همکاران، 1380؛ راستگو، 1383؛ شوئیلی و سرور، 1386). صادقی (1372)، رسوب حوضهی اوزون‌دره را با استفاده از این مدل برآورد کرده و نتیجه گرفت برای کسب نتیجه مطلوب، باید این مدل را با بازدیدهای صحرایی کنترل کرد. با توجه به این که طبق آمار ایستگاه هیدرومتری، روش قابل قبولی برای محاسبه و تعیین میزان فرسایش خاک حوضه و زیرحوضههای آن وجود ندارد؛ لذا با استفاده از روش تجربی EPM میزان فرسایش خاک و همچنین تولید رسوب در حوضهی آبخیز زیدشت تعیین و نتیجه با میزان رسوب محاسباتی ایستگاه هیدرومتری با استفاده از سامانه GIS مقایسه گردید. در این مطالعه همچنین کارایی سیستم اطلاعات جغرافیایی در مطالعات فرسایش و رسوب مورد بررسی قرار گرفته است.
مواد و روش‌ها
منطقهی مورد مطالعه در استان البرز و شهرستان طالقان در عرض‌های جغرافیایی "35 ´5 °36 الی "46 ´11 °36 و در طول‌های جغرافیایی "46 ´37 °50 الی "56 ´44 °50 قرار گرفته است (شکل 1). این منطقه از سمت شمال به رودخانه‌ی طالقان، از سمت جنوب به رشته‌کوه‌های طالقان، از سمت شرق نیز به زیرحوضهی باریکان (زیدشت دو) و از غرب به زیرحوضهی نسا سفلی منتهی شده (اسدی نلیوان، 1391) و در منطقهی البرز واقع است. متوسط بارندگی سالانه‌ی آن، 530 میلیمتر گزارش شده است. حداکثر ارتفاع و اختلاف ارتفاع حوضه بهترتیب معادل 3019 متر و 1278 متر است. اقلیم حوضه بر اساس سیستم دومارتن، سیستم آمبرژه و سیستم گوسن بهترتیب در اقلیم نیمهمرطوب فراسرد و اقلیم ارتفاعات فوقانی و اقلیم استپی سرد واقع گردیده است. این حوضه به چهار زیرحوضه تقسیم شده و مساحت آن 65/53 کیلومتر مربع است.
شکل (1) موقعیت حوزه آبخیز زیدشت در کشور، استان و منطقه
مدل EPM با استفاده از اطلاعات حاصل از قطعه زمین‌های فرسایشی و اندازهگیری رسوب پس از 40 سال تحقیقات در کشور یوگسلاوی سابق بهدست آمده و برای اولین بار در سال 1988 در کنفرانس بین‌المللی رژیم رودخانه توسط (گاوریلویک[10]، 1988) ارایه گردیده است (رفاهی، 1385). مدل EPM قادر است به عنوان ابزاری جهت برآورد اولیه از میزان بار رسوب آبراهه‌ها در طرح‌های مربوط به سدهای در حال احداث و یا سایر سازه‌هایی که به نحوی به اینگونه دادهها نیازمندند، بهکار گرفته شود (رنگزن و همکاران، 1387). این مدل، روش پیشرفته طبقهبندی کمی فرسایش به روش M.Q.C.E[11] میباشد. با استفاده از این روش میتوان نقشهی فرسایش خاک را تهیه نمود (احمدی، 1386). در این تحقیق برای تعیین شدت فرسایش از مدل EPM استفاده شده است (فیضنیا، 1387). برخی از روابط مدل به شرح زیر میباشد:
رابطه (1)
که در آن، Z= ضریب شدت فرسایش، Xa= ضریب کاربری اراضی، Y= ضریب حساسیت سنگ و خاک به فرسایش، φ= ضریب فرسایش و I= شیب متوسط حوضه بر حسب درصد است. از فرمول زیر فرسایش ویژه به دست میآید:
رابطه (2)
که در آن، Vsp= میانگین سالانه‌ی فرسایش ویژهی حوضه برحسب m3/Km2/y، H= متوسط مقدار بارندگی سالانه برحسب mm، π= عدد پی 14/3، T= ضریب دما، t= میانگین دمای سالانه برحسب درجه سانتی‌گراد.
رابطه (3)
سپس برای تعیین میزان رسوبدهی کل حوضه و هر یک از زیرحوضههای آن، روابط زیر به کار گرفته شده است:
رابطه (4)
که در آن، SDR= ضریب رسوبدهی حوضه آبخیز، L= طول حوضه آبخیز برحسب (km)، O= محیط حوضه آبخیز برحسب (km)، D= اختلاف ارتفاع یا تفاضل ارتفاع متوسط حوضه به ارتفاع نقطهی خروجی برحسب (km). دبی رسوب ویژه نیز از فرمول 5 به دست میآید:
رابطه (5) GSP = Vsp×SDR
که در آن، GSP= میانگین سالانه رسوب ویژه حوضه برحسب (m3/Km2/y)، Vsp= فرسایش ویژه حوضه برحسب (m3/Km2 /y)، SDR= ضریب رسوبدهی حوضهی آبخیز میباشند. سپس رسوب و فرسایش کل سالانه از طریق روابط زیر به دست میآید:
ذلرابطه (6) Vg= Vsp×F
که در آن، Vg= میانگین سالانه فرسایش کل حوزه آبخیز (m3/y)،F= مساحت حوزهی آبخیز (Km2) میباشند.
رابطه (7) Gg= Vg × SDR
که در آن، Gg = میانگین سالانه دبی رسوب کل حوضهی آبخیز (m3/ y) است.
سپس از طریق جدول (1) که براساس شدت فرسایش و Z تنظیم شده است، کلاس فرسایش برای هر واحد اراضی یا شبکه یا زیرحوضه تعیین می‌گردد.
جدول (1) طبقهبندی شدت فرسایش در مدل EPM
|
طبقهبندی فرسایش |
شدت فرسایش |
ارزش حد Z |
ارزش متوسط Z |
|
1 |
خیلی شدید |
Z > 1 |
25/1 |
|
2 |
شدید |
1> Z >71/0 |
85/0 |
|
3 |
متوسط |
7/0> Z >41/0 |
55/0 |
|
4 |
کم |
4/0> Z >2/0 |
2/0 |
|
5 |
خیلی کم |
Z <19/0 |
1/0 |
بعد از تعیین شدت فرسایش با استفاده از مدل EPM، نقشههای مربوطه با استفاده از GIS تهیه گردید. لایه حساسیت سنگ و خاک به فرسایش (Y) با استفاده از نقشههای خاکشناسی، سنگشناسی و زمینشناسی (مقیاس کل نقشهها 1:25000) و بازدیدهای میدانی جهت تطبیق دادهها بهدست آمد. لایهی ضریب فرسایش حوضهی (φ) از ترکیب نقشههای زمینشناسی، خاکشناسی، وضعیت فعلی فرسایش و بازدیدهای میدانی به دست آمد. لایهی کاربری اراضی (Xa) نیز از تولید نقشهی پوشش گیاهی و کاربری اراضی (در برنامه گوگل ارث) تهیه گردید. به منظور استخراج شیب منطقه (I) از مدل رقوم ارتفاعی (DEM) استفاده شد. در نهایت برای تهیه نقشه فرسایش، در ابتدا ضرایب فرسایشپذیری منطقه با توجه به عوامل کاربری اراضی، حساسیت سنگ و خاک به فرسایش، ضریب فرسایش و شیب متوسط حوضه به دست آمد و سپس بهمنظور تعیین ضریب شدت فرسایش از رابطه (1) استفاده شد. در نهایت برای تعیین ارزش Z در زیرحوضهها از دستور Overlay استفاده شد.
بحث و نتایج
در حوضهی مورد نظر، برای تعیین میزان فرسایش خاک و همچنین تولید رسوب از مدل EPM استفاده گردید. با توجه به نتایج به دست آمده از مطالعات پایه و بازدیدهای میدانی انجام شده، ضرایب تعدادی از پارامترهای مدل برای منطقه مورد مطالعه به شرح جدولهای (2، 3 و 4) میباشد.
جدول (2) مقادیر ضریب استفاده از زمین در منطقه مورد مطالعه
|
کاربری |
مراتع |
باغ |
کشاورزی |
|
Xa |
5/0 |
7/0 |
4/0 |
(منبع ضرایب رفاهی 1385 و احمدی 1386)
جدول (3) مقادیر ضریب حساسیت سنگ و خاک به فرسایش در منطقه مورد مطالعه
|
سازند |
Ekv |
Com |
CL |
Dv |
PCz |
Pr |
Q2s(Com) |
Q1g |
Ngm |
Ngc |
L |
Ekta |
Im |
|
Y |
3/0 |
1 |
9/0 |
3/0 |
6/1 |
1 |
2 |
6/1 |
2 |
2/1 |
1 |
4/0 |
25/0 |
جدول (4) مقادیر ضریب فرسایش در منطقه مورد مطالعه
|
نوع فرسایش |
دامنه منظم |
سطحی |
شیاری |
برونزد سنگی |
هزاردره |
آبراههای |
|
φ |
15/0 |
6/0 |
7/0 |
15/0 |
9/0 |
85/0 |
همچنین برای منطقهی مورد مطالعه، نقشهی کاربری اراضی و زمینشناسی و فرسایش و ضرایب آنها در شکلهای (2 و3 و 4) نشان داده شده است.
شکل (2) نقشه کاربری اراضی حوزه آبخیز زیدشت و ضریب Xa
شکل (3) نقشه سازندهای زمینشناسی حوزه آبخیز زیدشت و ضریب Y
جدول (5) نیز خصوصیات سنگشناسی و سازندهای منطقه و همچنین درصد هر یک از سازندها را نشان میدهد.
جدول (5) خصوصیات سنگشناسی و سازندهای منطقه
|
مساحت |
اسم سازند |
خصوصیات سنگ شناسی |
علامت و ضریب Y |
سن |
||||
|
|
درصد |
هکتار |
دور |
دوره |
دوران |
|||
|
22/4 |
17/226 |
_ |
نهشته های آبرفت امروزه |
Q2al 2 |
پلئیستوسن |
کواترنر |
سنوزوئیک |
|
|
15/1 |
69/61 |
_ |
نهشته های لغزشی و سولیفلوکسیون (جهت حرکت نشان داده شده است) |
Q2s(Com)2 |
پلئیستوسن |
کواترنر |
سنوزوئیک |
|
|
41/27 |
83/1467 |
_ |
نهشته های گراولی پلئیستوسن قدیمی (پادگانه ریس) |
Q1g 1.6 |
پلئیستوسن |
کواترنر |
سنوزوئیک |
|
|
41/0 |
94/21 |
_ |
مونزونیت |
Im 0.25 |
- |
ترسیر |
سنوزوئیک |
|
|
44/9 6/19 |
37/505 34/1049 |
قرمز بالایی؟ |
- گلسنگ و مارنNgm کنگلومرا- Ngc |
Ngm2/Ngc1.2 |
میوسن - پلیوسن |
ترسیر |
سنوزوئیک |
|
|
52/24 |
84/1312 |
کرج |
گدازه بازی |
Ekv 0.3 |
ائوسن |
ترسیر |
سنوزوئیک |
|
|
47/2 11/0 |
18/132 66/5 |
کرج |
توف اسیدیEkta سنگ آهک- L |
Ekta 0.4 L 1 |
ائوسن |
ترسیر |
سنوزوئیک |
|
|
73/0 |
86/38 |
روته و نسن |
آهک خاکستری به همراه اندکی دولومیت، مارن و لایه های سیلتی در بالا |
Pr 1 |
- |
پرمین |
پالئوزوئیک |
|
|
18/0 |
65/14 |
_ |
گدازه بازالتی |
Dv 0.3 |
- |
دونین؟ |
پالئوزوئیک |
|
|
6/3 |
72/192 |
لالون |
ماسه سنگ قرمز به همراه سیلت سنگ و کوارتزیت های خاکستری کمرنگ در بالا |
CL 0.9 |
- |
اوردویسین |
پالئوزوئیک |
|
|
51/2 |
55/134 |
میلا |
سنگ آهک، دولومیت، ماسه سنگ و شیل |
COm 1 |
- |
اوردویسین |
پالئوزوئیک |
|
|
77/3 |
69/201 |
زاگون و باروت |
شیل قرمز، ماسه سنگ قرمز، سیلت سنگ و گلسنگ همراه با لایه هایی از آهک استراتوماتولیت دار در زیر |
PCz 1.6 |
- |
پرکامبرین بالا |
پرکامبرین |
|
شکل (4) نقشه رخسارههای فرسایشی حوزه آبخیز زیدشت و ضریب φ
برخی از پارامترهای مورد نیاز جهت انجام محاسبات مربوط به فرسایش و رسوب به شرح جدول (6) میباشد.
جدول (6) پارامترهای مورد نیاز برای محاسبه میزان فرسایش و رسوب
|
L(Km) |
D(Km) |
t(co) |
SDR |
H(mm) |
T |
O(Km) |
F(Km2) |
زیرحوزه |
|
11/25 |
94/300 |
5/8 |
29/0 |
3/510 |
97/0 |
58/13 |
47/7 |
D1 |
|
31/31 |
46/386 |
5/10 |
67/0 |
3/430 |
07/1 |
02/17 |
52/13 |
D2 |
|
56/37 |
53/51 |
8/6 |
6/0 |
3/560 |
88/0 |
52/17 |
57/16 |
Dint1 |
|
49/43 |
31/276 |
1/7 |
85/0 |
2/553 |
9/0 |
95/18 |
07/16 |
Dint2 |
سپس از طریق سامانه GIS، نـقشههای مربوط به تـعیین ضریب شدت فرسایش بـه دست آمد که در شکلهای 5 تا 10 آورده شده است.
شکل (5) نقشه ضریب شیب منطقه مورد مطالعه
شکل (6) نقشه ضریب استفاده از زمین منطقه مورد مطالعه
شکل (7) نقشه ضریب حساسیت سنگ و خاک به فرسایش منطقه مورد مطالعه
شکل (8) نقش ضریب فرسایش منطقه مورد مطالعه
شکل (9) نقشه ضریب شدت فرسایش منطقه مورد مطالعه از تلفیق نقشههای قبلی
شکل (10) نقشه شدت فرسایش منطقه مورد مطالعه
در نهایت از تلفیق نتایج به دست آمده، فرسایش و رسوب ویژهی زیرحوضهها و کل حوزه و همچنین رسوب و فرسایش کل سالانه به دست آمد (جدول 7).
جدول (7) فرسایش و رسوب ویژه زیرحوضهها و کل حوزه و همچنین رسوب و فرسایش کل سالانه
|
زیرحوزه |
Vsp(m3/Km2/y) |
Gsp(m3/Km2/y) |
Vg(m3/y) |
Gg(m3/y) |
|
D1 |
38/515 |
46/149 |
07/3855 |
97/1117 |
|
D2 |
38/840 |
06/563 |
1/11362 |
54/7612 |
|
Dint1 |
06/839 |
43/503 |
17/13903 |
9/8341 |
|
Dint2 |
28/1438 |
53/1222 |
47/23127 |
35/19658 |
|
کل حوزه |
1/3633 |
49/2438 |
71/52247 |
76/36730 |
با توجه به جدول (7)، میزان فرسایش ویژه بسته به میزان ضریب شدت فرسایش در زیرحوضهها تغییر میکند که این تغییرپذیری، نتیجه کاربریهای مختلف حوضه و همچنین سازندهای متفاوت و شیب متغیر منطقه میباشد.
نتیجهگیری
از آنجایی که روش‌ها و فنون جمعآوری آمار و اطلاعات مورد نیاز و تجزیه و تحلیل آنها، نقش بهسزایی در انجام پروژههای تحقیقاتی و حتی مطالعاتی، به ویژه پروژه‌هایی که در راستای فعالیتهای اجرایی هستند و نیل به اهداف تعیین شده دارند؛ در این تحقیق هم جهت افزایش دقت در برآورد میزان رسوب و فرسایش حوضهی آبخیز زیدشت از GIS استفاده شد. سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی به لحاظ قدرت بالای تجزیه و تحلیل اطلاعات پایه (بهویژه در بحث فرسایش و رسوب و تعداد زیاد لایه‌ها)، پس از تفکیک مناطق با رسوبدهی مختلف از یکدیگر و مشخص نمودن نقش واحدهای کوچک، با تولید نقشه حساسیت به فرسایش، مناطق مختلف فرسایشی را از نظر کیفی و کمی طبقهبندی کرده و امکان تفکیک و اولویتبندی مناطق حساس به فرسایش را با توجه به اهداف مختلف فراهم می‌آورند.
اندازهگیری مقدار فرسایش و رسوب به دلایل فنی، حفاظتی و اقتصادی در تمامی نقاط امکانپذیر نیست. از اینرو مناسب‌ترین راهکار، پیشبینی یا برآورد مقادیر فرسایش و رسوب است که لازمه‌ی آن، آگاهی از مکانیزمهای فرسایش و عوامل مؤثر بر آن است. از طرفی انتخاب مدل مناسب برای هر منطقه مستلزم ارزیابی دقت مدلهای مختلف از طریق مقایسه نتایج حاصل از بهکارگیری آنها با ضریب رسوبدهی واقعی در یک حوضهی آبخیز میباشد (رستمی، 1387). با توجه به این که روشهای تجربی بسته به منطقه و شرایط آب و هوایی تغییرات قابل ملاحظهای دارند، باید برای کل مناطق مورد استفاده کالیبره شوند. در مطالعه‌ی حاضر جهت برآورد میزان فرسایش و تولید رسوب حوضهی آبخیز زیدشت از مدل EPM استفاده شد. نتایج نشان داد که وضعیت فرسایش حوضه در کلاس متوسط قرار دارد و انجام اقدامات آبخیزداری و حفاظت خاک در این حوضه ضروری است. همچنین بیشترین میزان ضریب شدت فرسایش (Z) در زیرحوضه Dint2 مشاهده شد که دلیل آن وجود سازند فرسایشپذیر Ngm و Q1g و کاربری کشاورزی است. کمترین میزان ضریب شدت فرسایش نیز در زیرحوضه D1 مشاهده شده که دلیل آن وجود سازند مقاوم به فرسایش Ekv, Ekta و کاربری خوب مراتع میباشد. در زیرحوضهی D2 که در رتبه‌ی دوم ضریب شدت فرسایش قرار دارد، افزایش میزان ضریب رسوبدهی، شیب بالا، وجود سنگ‌های آتشفشانی بازالتی و وجود سازندهای فرسایشپذیر Q2s(Com), Ngm, Ngc, PCz باعث افزایش مقدار ضریب شدت فرسایش و بهتبع آن رسوب شده است. در زیرحوضهی Dint1 که در رتبه سوم ضریب شدت فرسایش قرار دارد، وجود سازندهای حساس به فرسایش Ngc و Q1g دخالت دارند. از نتایج بهدست آمده حتی میتوان برای اولویتبندی زیرحوضهها جهت انجام اقدامات آبخیزداری و عملیات حفاظت آب و خاک بهره جست. لذا زیرحوضههای Dint1, D2, Dint2 و D1 به ترتیب جهت انجام اقدامات آبخیزداری اولویتبندی میشوند.
با توجه به بازدیدهای صحرایی بهعمل آمده از منطقهی مورد مطالعه معلوم شد که میزان فرسایش و رسوبخیزی حوضه در حد متوسط است؛ که نشاندهنده‌ی کارایی مدل EPM و سامانه GIS در برآورد دقیق میزان فرسایش و رسوب میباشد. نتایج این مطالعه با نتایج تحقیقات محققان دیگر در یک راستا است و بر مناسب بودن مدل EPM برای مطالعات فرسایش و رسوب تأکید میکنند. نتایج حاصل از این تحقیق مناطق حساس به فرسایش در این حوضه را از نظر کاربریهای مورد استفاده و سازندهای فرسایشپذیر شناسایی کرده است؛ که میتوان با اندیشیدن راهکارهای صحیح برای کنترل تولید و حمل و نقل رسوبات، عمر مفید سد طالقان را افزایش داد. این حوضه از نظر فرسایش و شدت رسوبدهی در کلاس متوسط قرار دارد؛ بنابراین کنترل فرسایش خاک و اقداماتی برای حفاظت خاک و آب در چارچوب طرح‌های حفاظتی اولویت داشته و ضروری است. با توجه به گستردگی عرصههای منابع طبیعی استفاده از GIS برای مدیریت صحیح و بهرهبرداری بهینه آنها ضروری است. با توجه به قابلیت سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی در تجزیه و تحلیل اطلاعات و اعمال تغییرات مورد نظر در لایههای اطلاعاتی اولیه، لازم است بانک‌های اطلاعاتی پایه‌ی حوضههای آبخیز کشور تحت استاندارد واحدی برنامهریزی و تهیه گردند. با توجه به این که سد طالقان تحت تأثیر فرسایش و رسوب بیشتر زیرحوضههای آبخیز طالقان قرار دارد، پیشنهاد می‌شود در مطالعات آتی کل زیرحوضهها مورد بررسی قرار گیرند.
)