تحلیل و مدل‌سازی تغییرات مکانی رسوب در آبراهۀ فصلی با استفاده از شبیه‌ساز باران

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تربت حیدریه

2 استادیار گروه تولیدات گیاهی، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی و پژوهشگر پژوهشکدۀ زعفران دانشگاه تربت‏ حیدریه

3 استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تربت‏ حیدریه

چکیده

بررسی تغییرات مکانی رسوب و عواملی که بر آن تأثیر می‌گذارد، برای کنترل آن امری ضروری است. در این پژوهش تغییرات مکانی ویژگی‏های تولید و غلظت رسوب طی آبراهۀ فصلی واقع در تیپ دشت‏سر فرسایشی بررسی شد. مکان‏یابی کرت‏ها در فواصل 50 متری انجام و آزمایش‏ها در 10 نقطه (با سه تکرار) اجرا شد. برای بررسی مقادیر رسوب تولیدی و غلظت آن، بارشی با شدت 4/1 میلی‏متر در دقیقه و دوام 10 دقیقه توسط شبیه‏ساز باران ایجاد و از مجاورت هر کرت، نمونه خاک سطحی برداشت شد. پس از انجام تحلیل‏هاى آمارى، با استفاده از ‏روش کوکریجینگ، نقشۀ توزیع مکانی متغیرها تهیه شد. نتایج نشان داد بین غلظت رسوب 10 نقطۀ نمونه‏برداری‌شده تفاوت معنا‏داری وجود نداشت، اما بین مقادیر بار رسوب نقاط تفاوت معنا‏دار مشاهده شد. نتایج برازش مدل‏های تجربی بر نیم‏تغییرنماها نشان داد بهترین مدل برای ساختار مکانی غلظت رسوب، مدل گوسین و برای بار رسوب، مدل نمایی است و هر دو متغیر، ساختار مکانی خوبی ‌دارند. نتایج اعتبارسنجی مدل‏ها نیز نشان داد روش کوکریجینگ نقطه‏ای، دقت کمی برای تخمین غلظت رسوب دارد، اما برای تخمین بار رسوبی، از دقت بیشتری برخوردار است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Webster R. Is soil variation random? Geoderma. 2000; 97(3): 149-163.‏
[2]. Heitmuller F.T, Hudson P.F. Downstream trends in sediment size and composition of channel-bed, bar, and bank deposits related to hydrologic and lithologic controls in the Llano River watershed, central Texas, USA. Geomorphology. 2009; 112(3): 246-260.‏
[3]. Pir Mohammadi Z, Chehri M, Feghhi J, Zahedi GH. Evaluation of EPM model capability to estimate erosion and sediment, way to watershed management (Case Study: Kaka Reza basin in Lorestan province). 3rd Conference of Iran Water Resources Management. Tabriz. Iran. 2008. (In Persian).
[4]. Coppus R, Imeson A.C, Sevink J. Identification, distribution and characteristics of erosion sensitive areas in three different Central Andean ecosystems. Catena. 2003; 51(3): 315-328.‏
[5]. Einax J.W, Soldt U. Geostatistical and multivariate statistical methods for the assessment of polluted soils- merits and limitations. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 1999; 46(1): 79-91.‏
[6]. Vaezi A.R, Bahrami H.A, Sadeghi H.R, Mahdian M.H. Developing a nomograph for estimating erodibility factor of calcareous soils in North West of Iran. Journal of Soil and Water. 2009; 13(49): 69-79. (In Persian).
[7]. Sarangi A, Madramootoo C.A, Enright P. Comparison of spatial variability techniques for runoff estimation from a Canadian watershed. Biosystems engineering. 2006; 95(2): 295-308.‏
[8]. Babaee A, Golmaee H, Zia Tabar Ahmadi M. KH, Ebrahimi S. Mathematical modeling of river sedimentation (Case Study: Zaram Road River). Fourth National Conference Watershed Management Sciences and Engineering, Watershed Management. March 2007- Karaj- Faculty of Natural Resources, University of Tehran. 2007. (In Persian).
 [9]. Kavianpoor H, Esmaali Ury A, Jafarian Jelodar Z, Kavian A. Analysis of the spatial variations of runoff and sediment Bungalow rangeland in the Mazandaran province. Journal of Science and Management Engineering Iran. 2013; 7(21): 59-66. (In Persian).
[10]. Kavian A, Adineh F, Vahhabzadeh Q, Khaledi Darvishan A. Investigation of spatial variations of morphometric characteristics of bed sediments in the direction of river flood in Qala'sar watershed of Sari. Journal of Range and Watershed Management, Iranian Journal of Natural Resources. 2013; 66(1): 131-144.
 [11]. Aishah A.W, Zauyah S, Anuar A.R, Fauziah C.I. Spatial variability of selected chemical characteristics of paddy soils in Sawah Sempadan, Selangor, Malaysia. Malaysian Journal of Soil Science.2010; 14: 27-39.
[12]. Parsons A.J, Stone P.M. Effects of intra-storm variations in rainfall intensity on interrill runoff and erosion. Catena. 2006; 67(1): 68-78.
[13]. Jerosch K. Geostatistical mapping and spatial variability of surficial sediment types on the Beaufort Shelf based on grain size data. Journal of Marine Systems. 2013; 127: 5-13.‏
[14]. Zhang L, Ren R, Chen S, Dong P. Spatial variability of surface sediment basis on geostatistical analysis in the littoral area of Yellow River delta, China. Indian Journal of Geo-Marine Sciences. 2014; 43(4): 463-472.
[15]. Qezavati R, Vali A. A, Maqami E, Abdi ZH, Sharafi S. Compare the models MPSIAC, EPM and PSIAC in the estimation of erosion and sedimentation using GIS. Magazine of Geography and Development. 2012; 10(27): 117-126. (In Persian).
[16]. Tazeh M, kalantari S, Fathizad H, taghizade R. Classification of deserts in desert areas based on geomorphometric parameters Case study (Aqda, Yazd). Quantitative geomorphology studies. 2014; 2(4): 105-116. (In Persian).
[17]. Kamphorst A. A. small rainfall simulator for the determination of soil erodibility. Netherlands Journal of Agricultural Science. 1987; 35(3): 407-415.‏
[18]. Kavian A, Azmodeh A, Soleimani K, Vahabzadeh Gh. Effect of soil properties on runoff and soil erosion in forest lands. Journal of Range and Watershed Management, Iranian Journal of Natural Resources. 2010; 63(1): 89-104. (In Persian).
 
[19]. Lai R, Bium W, Valentine H and Stewart BA. Methods for assessment of soil degradation. Advances in soil Sciences, CRC Press LLc. 1998.
 [20]. Barthes B, Roose E. Aggregate stability as an indicator of soil susceptibility to runoff and erosion; validation at several levels. Catena. 2002; 47(2): 133-149.‏
[21]. Zare-Khormizi M, Najafinejad A, Noura N, Kavian A. Effects of slope and soil properties on runoff and soil loss using rainfall simulator, Chehel-Chai watershed, Golestan province. Journal of water and soil conservation (Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources). 2012; 19(2): 165-178. (In Persian).
[22]. Seeger M. Uncertainty of factors determining runoff and erosion processes as quantified by rainfall simulations. Catena. 2007; 71(1): 56-67.‏
[23]. Blott S.S, Pye K. Gradistat: a grain size distribution and statistics package for the analysis of unconsolidated sediment. Earth Surface Processes Land Forms. 2001; 10(26): 1237-1248.
 [24]. Paz-Gonzalez A, Vieira S.R, Castro M.T.T. The effect of cultivation on the spatial variability of selected properties of an umbric horizon. Geoderma. 2000; 97(3): 273-292.‏
[25]. Di Virgilio N, Monti A, Venturi G. Spatial variability of switchgrass (Panicum virgatum L.) yield as related to soil parameters in a small field. Field crops research. 2007; 101(2): 232-239.
 
[26]. Cambardella C.A, Moorman T.B, Parkin T.B, Karlen D.L, Novak J.M, Turco R.F, Konopka A.E. Field-scale variability of soil properties in central Iowa soils. Soil Science Society of America journal. 1994; 58(5): 1501-1511.‏
[27]. Isaaks E.H, Srivastava R.M. An introduction to applied geostatistics.‏ Oxford University Press, New York. 1989.
[28]. Mirzaei AA, Yekani-Motlaq Y, Sabeh Gh. Specialized softwares for water engineering. First Edition, Kian Academic Publishing, Tehran, Iran. 2015. (In Persian).
[29]. Kiani Harchegani M, Sadeghi S.H.R, Asadi H. Inter-storm variability of coefficient of variation of runoff volume and soil loss during rainfall and erosion simulation replicates, J. Ecohydrology. 2017; 4(1): 191-199. (In Persian).
[30]. Kazemi Poshtmasari H, Tahmasebi Sarvestani Z, Kamkar B, Shataei Sh, Sadeghi S. Evaluation of geostatistical methods for estimating and zoning of macronutrients in agricultural lands of Golestan. Journal of Water and Soil Sciences. 2012; 22(1): 201-218. (In Persian).
[31]. Nearing MA, Govers G, Norton LD. Variability in soil erosion data from replicated plots. Soil Science Society of America journal. 1999; 63:1829–1835.
 [32]. Mohammadi J. Review of fundamentals of geostatistics and its application to soil science. Journal of Soil and Water. 2001; 15: 99-121. (In Persian).
دوره 5، شماره 2
تیر 1397
صفحه 571-584
  • تاریخ دریافت: 01 شهریور 1396
  • تاریخ بازنگری: 04 آذر 1396
  • تاریخ پذیرش: 03 بهمن 1396
  • تاریخ اولین انتشار: 01 تیر 1397
  • تاریخ انتشار: 01 تیر 1397