vijay p. singh
-
مقدمه و هدف
فرسایش خاک موجب کاهش حاصل خیزی زمین، تضعیف پوشش گیاهی، رسوبگذاری، تغییر شکل و پر شدن آبراهه ها به دلیل تجمع بیش از حد ناشی از سیل و کاهش کیفیت آب می شود. لذا تخمین صحیح فرسایش خاک در مدیریت آبخیزها بسیار ضروری است. در میان مدل هایی که برای پیش بینی فرسایش در مقیاس رگبار پیشنهاد شده است، یکی از پرکاربردترین آن ها، نسخه اصلاح شده رابطه جهانی فرسایش خاک (RUSLE) است. به دلیل اهمیت عامل LS در آبخیزهای کوچک و با توپوگرافی پیچیده بر نتایج مدل RUSLE، در این نوشتار فرسایش خاک حاصل از کاربرد چهار روش مختلف محاسبه عامل توپوگرافی مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش هافرسایش خاک با استفاده از مدل RUSLE و چهار روش محاسبه عامل LS شامل Moore et al. (1991)، Desmet and Govers (1996)، Boehner and Selige (2006) و روش دستی برای 38 رگبار ثبت شده طی سال های 1390 تا 1398، در حوزه آبخیز گلازچای واقع در استان آذربایجان غربی محاسبه شد.
یافته هانتایج نشان داد که مقدار متوسط عامل توپوگرافی برای روش های Moore et al. (1991)، Desmet and Govers (1996)، Boehner and Selige (2006) و روش دستی به ترتیب 9/91، 5/26، 13/29 و 6/54 بوده است. تحلیل مقایسه نتایج روش های مورد استفاده با شیوه دستی نشان می دهد که نسبت متوسط مقادیر برآوردی از 0/80 تا 2/03 متغیر بوده است. با مقایسه مقدار متوسط نقشه های LS با روش دستی به عنوان روش مبنا و محاسبه میزان خطا مشخص شد که روش Desmet and Govers (1996) با حداقل اختلاف، در تخمین عامل توپوگرافی و نهایتا مقدار متوسط فرسایش خاک حاصل از رگبارهای مطالعاتی موفق تر بوده است. در این پژوهش علی رغم وجود اختلاف در مقادیر فرسایش خاک، الگوی مکانی تقریبا یکسانی در همه روش ها مشاهده شد.
نتیجه گیریتحلیل نتایج حاصل از روش های مختلف برآورد عامل توپوگرافی برای حوزه آبخیز گلازچای اشنویه دلالت بر تاثیر قابل توجه روش های مورد بررسی در مقدار فرسایش خاک برآوردی و ضرورت انتخاب روش مناسب محاسباتی برای دست یابی به مقادیر صحیح فرسایش خاک برای جلوگیری از خطا و کمینه سازی عدم قطعیت ها دارد. برآورد نادرست فرسایش خاک موجب مدیریت ناصحیح حوزه های آبخیز و هدررفت هزینه و انرژی می شود. پژوهش حاضر از لحاظ ارزیابی مقایسه ای اثر روش های محاسباتی مختلف یکی از عامل های حساس رابطه جهانی فرسایش خاک و نسخه های مختلف آن بر میزان هدررفت خاک برآوردی در مقیاس رگبار و حوزه آبخیز جدید و از حیث معطوف سازی توجه کارشناسان اجرایی و برنامه ریزان محلی در ضرورت انتخاب روش محاسباتی مناسب نوآوری دارد. اگرچه انجام مطالعات گسترده تر برای بررسی سایر روش های محاسبه LS و حتی دیگر عوامل RUSLE، در مقیاس های مکانی مختلف به منظور مقایسه دقیق تر مقدار فرسایش خاک و ارایه جمع بندی های جامع پیشنهاد می شود.
کلید واژگان: حوزه آبخیز گلازچای، شکل و نیم رخ دامنه، عامل پستی و بلندی، فرسایش خاک، مدل RUSLEIntroduction and ObjectiveSoil erosion reduces soil fertility, weakens vegetation, deposits sediments, deforms and fills rivers due to floods, and reduces water quality. Therefore, the precision of soil erosion estimation is essential for proper watershed management. Among all-soil erosion prediction models proposed for storm-scale, one of the most widely used is the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). Due to the importance of the LS factor in small watersheds with complex topography on the final estimation of the RUSLE model, in this current research, the soil erosion results were obtained from four different LS factor methods were investigated.
Material and MethodsSoil erosion obtained by the RUSLE model and four methods of LS factor calculation including the Moore et al. (1991), Desmet and Govers (1996), Boehner and Selige (2006), and manual method; for 38 storm events recorded during 2011 to 2019 for the Galazchai Watershed, West Azerbaijan Province, Iran.
ResultsThe results showed that the mean of the topographic factor for Moore et al. (1991), Desmet and Govers (1996), Boehner and Selige (2006), and manual methods were 9.91, 5.26, 13.29, and 6.54, respectively. Comparison analysis of the methods used by the manual method showed that the ratio of the estimated mean values varied from 0.80 to 2.03. Comparing the mean of LS maps with the manual method as the basic method and calculating error estimation found that Desmet and Govers' (1996) method was more successful in the LS factor estimation, resulting in better estimation of soil erosion for the study storm events. Despite the difference in soil erosion values, almost the same spatial pattern was observed in all methods.
ConclusionAnalysis of the results obtained from different LS factor methods in the Galazchai Watershed verified the significant effect of the studied methods on the estimated soil erosion. Therefore, soil erosion studies need to select an appropriate method to achieve precise soil erosion to prevent errors and minimize uncertainties. Incorrect estimation of soil erosion leads to erroneous management of watersheds and loss of money and energy. The present study is new in term of comparative evaluation of one of the sensetive factors in USLE and its different versions on the estimated storm-wise soil loss at the watershed scale. It is also innovative in viewpoint of focusing on the necessity of selection of appropriate computational methods for the local managers and experts. Extensive studies are recommended to investigate other methods of calculating LS, and even other RUSLE factors at different scales are recommended for a better conclusion.
Keywords: Galazchai watershed, Plan, profile curvature, RUSLE model, Soil erosion, Topographic factor
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.