تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

پهنه‌بندی نواحی حساس به فرسایش آبی در حوضه آبخیز هروی

نویسندگان
محمدجواد وحیدی 1
رسول میرعباسی نجف آبادی 2
1 استادیار گروه مهندسی علوم خاک دانشگاه بیرجند
2 دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه شهرکرد
10.29252/jgs.19.53.33
چکیده
به منظور حفاظت از منابع خاک و آب باید نواحی فرسایش­پذیر حوضه ­های آبخیز شناسایی گردند تا بتوان با برنامه­ ریزی در قالب طرح­های حفاظت خاک یا آبخیزداری، از تخریب بیشتر اراضی جلوگیری و فرسایش را کنترل نمود. بر این اساس، تحقیق حاضر با هدف کلاس ­بندی و پهنه ­بندی نواحی حساس به فرسایش آبی در حوضه آبخیز هروی با استفاده از منحنی یول­استورم انجام شده است. در این مطالعه، 10 زیرحوضه بر اساس سطوح تغذیه آبراهه­ ها جدا شد. تغییرات مکانی مشخصه­ های خاک زیرحوضه­ ها شامل بافت و میانگین اندازه قطر ذرات به روش قرائت کامل هیدرومتر اندازه­ گیری گردید و حداکثر سرعت پتانسیل خروجی زیرحوضه ­ها نیز بر اساس خصوصیات هر زیرحوضه محاسبه شد. سپس وضعیت فرسایش و رسوب در حوضه ­ها و زیرحوضه­ ها با استفاده از منحنی یول­استورم (بر اساس میانگین اندازه قطر ذرات رسوب و سرعت پتانسیل خروجی) بررسی و به طور مقایسه­ای از لحاظ فرسایش ­پذیری کلاس­ بندی شد. نهایتاً نقشه پهنه ­بندی نواحی حساس به فرسایش آبی منطقه مورد مطالعه به دست آمد. نتایج به دست آمده نشان داد که قسمت ­های بالادست و کناری حوضه، شامل زیرحوضه­ شماره 4 (94/8 درصد از اراضی)، فرسایش ­پذیری خیلی زیاد و زیرحوضه­ های شماره 1 و 9 (94/36 درصد از اراضی) فرسایش­ پذیری زیاد دارند. این نواحی اغلب دارای شیب زیاد و فاقد پوشش گیاهی یا دارای پوشش گیاهی ضعیف (مانند مراتع ضعیف و زراعت دیم) هستند؛ لذا ارائه راهکارهای مناسب جهت جلوگیری از فرسایش بیشتر در آن­ها الزامی است.
کلیدواژه‌ها
پهنه‌بندی
حوضه آبخیز هروی
سامانه اطلاعات جغرافیایی
فرسایش آبی
منحنی یول‌استورم

عنوان مقاله English

Determination of susceptible areas to water erosion in the Hervi watershed

نویسندگان English

Mohammad Javad vahidi 1
Rasoul Mirabbasi 2
1 University of Birjand
2 Shahrekord University
چکیده English

In order to protect soil and water resources should be identified erodible areas of watersheds, to be able to prevent land degradation and to control erosion in the form of soil conservation planning or watershed management. Therefore, the present study aimed to classification and delineation of susceptible areas to water erosion in the Hervi watershed using Hjulstrom curve, has been conducted. Increasing of accuracy, speed and facility of spatial achievement, using GIS technology, are advantages of the present study. In this study, were separated 10 sub-watersheds based on the feeding levels of streams. Spatial variability of soil properties in sub-watersheds, such as texture and the mean diameter size of the particles using hydrometer method were measured; also the maximum potential velocity of outlet in sub-watersheds based on the characteristics of each sub-watershed were calculated. Then, status of erosion and sediment in watersheds and sub-watersheds was studied using Hjulstrom curve (based on the mean diameter size of sediment particles and the maximum potential velocity of outlet), and was comparatively classified in term of erodibility. Finally, delineation map of susceptible regions to water erosion in the study area were obtained. The results revealed that the upstream and side areas of the watershed including: Sub-watershed No.4 (8.94% of the land), has very high erodibility, and Sub-watersheds No.1 and No.9 (36.94% of the land) have high erodibility. These areas are steep and often devoid of vegetation or have poor vegetation (such as poor pastures and rain-fed farming); so, it is necessary a proper strategy to prevent further erosion.

کلیدواژه‌ها English

Delineation
Geographical Information System
Hervi Watershed
Hjulstrom curve
water erosion
- ثقفیان، بهرام؛ قرمزچشمه، باقر؛ سمیعی، مسعود و عاشقی، رضا. (1388). عوامل مؤثر بر رسوب-دهی معلق حوزه‌های آبخیز جنوب‌غربی ایران، مجله مهندسی و مدیریت آبخیز، 1(3): 153-140.
- حسینخانی، حسین. (1392). ارزیابی خطر فرسایش و پتانسیل رسوب‌دهی حوضه آبریز سد شهریار میانه با استفاده از تکنیک‌های GIS و مدلEPM . فصلنامه زمین‌شناسی ایران، 7(26): 96-87.
- دلیر حسن‌نیا، غلام‌رضا. (1383). بررسی فرسایش در حوضه لیقوان با روش شبکه‌بندی و موج سینماتیک، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.
- رفاهی، حسینقلی. (1388). فرسایش آبی و کنترل آن. چاپ ششم. انتشارات دانشگاه تهران.
- شفاعی بجستان، محمود. (1390). مبانی نظری و عملی هیدرولیک انتقال رسوب. چاپ دوم. انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز.
- صدوق، سیدحسن؛ حسین‌زاده، محمدمهدی؛ آزادی، فهیمه. (1394). پهنه‌‌بندی فرسایش در حوضه آبخیز کهمان با استفاده از سه مدل EPM ، BLM و Fargas. هیدروژئومورفولوژی، 1(2): 154-137.
- علی‌زاده، امین. (1389). اصول هیدرولوژی کاربردی. چاپ بیست و هشتم (با تجدید نظر). دانشگاه امام رضا (ع). انتشارات آستان قدس رضوی.
- کرم، امیر؛ صفریان، آمنه؛ حجه فروش‌نیا، شیلا. (1389). برآورد و پهنه‌بندی فرسایش خاک در حوضه ماملو (شرق تهران) با استفاده از روش‌های معادله اصلاح شده جهانی فرسایش خاک و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی. پژوهش‌های دانش زمین. 1(2): 86-73.
- مقصودی، مهران؛ حبیبی، حسین. (1389). پهنه‌بندی فرسایش خاک و برآورد رسوب در حوضه آبخیز مریم نگار با استفاده از مدل‌های تجربی. پژوهش‌های دانش زمین، 1(1): 34-18.
- وحیدی، محمدجواد؛ جعفرزاده، علی‌اصغر؛ فاخری‌فرد، احمد؛ صادقی، سیدحمیدرضا؛ رضایی‌مقدم، محمدحسین؛ ولی‌زاده کامران، خلیل. (1394). بررسی تغییرات پوشش و کاربری اراضی حوضه آبریز لیقوان در استان آذربایجان شرقی. فصلنامه‌ی علمی-پژوهشی فضای جغرافیایی، 15(49): 100-75.
- Bewket, W., Teferi, E. (2009) Assessment of soil erosion hazard and prioritization for treatment at the watershed level: Case study in the Chemoga watershed, Blue Nile basin, Ethiopia. Land Degradation and Development, 20: 609–622.
- FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations), State of the World's Forests (SOFO). Forests and agriculture: land use challenges and opportunities. (2016) Costa Rica; Georgia; Viet Nam; Tunisia; Gambia; Ghana; Americas. 125 pp.
- Furey, P.R., Troutman, B.M. (2008) A consistent framework for Horton regression statistics that leads to a modified Hack's law. Geomorphology, 102: 603–614.
- Gajbhiye, S., Mishra, S.K., Pandey, A. (2014) Prioritizing erosion-prone area through morphometric analysis: an RS and GIS perspective. Appl Water Sci, 4: 51–61.
- Ganasri, B.P., Ramesh, H. (2016) Assessment of soil erosion by RUSLE model using remote sensing and GIS - A case study of Nethravathi Basin. Geoscience Frontiers, 7(6): 953-961.
- Gee, G.W., Bauder, J.W. (1985) Particle-size Analyses. In: Klute, A., editor. pp. 283-412. Methods of Soil Analysis, Part I. Agronomy.
- Gelagay, H.S., Minale, A.S. (2016) Soil loss estimation using GIS and Remote sensing techniques: A case of Koga watershed, Northwestern Ethiopia. International Soil and Water Conservation Research, 4: 126–136.
- Moore, I.D., Grayson, R.B., Ladson, A.R. (1991) Digital terrain modelling: A review of hydrological, geomorphological, and biological applications. Hydrological processes, 5(1): 3-30.
- Naqvi, H.R., Athick, M.A., Ganaie, H.A., Siddiqui, M.A. (2015) Soil erosion planning using sediment yield index method in the Nun Nadi watershed, India. International Soil and Water Conservation Research, 3: 86–96.
- Rodriguez-Iturbe, I., Valdes, J.B. (1979) The geomorphologic structure of hydrologic response. Water Resources Research, 15: 1409–1420.
- Shia, Z.H., Caia, C.F., Dinga, S.W., Wanga, T.W., Chow, T.L. (2004) Soil conservation planning at the small watershed level using RUSLE with GIS: a case study in the Three Gorge Area of China. CATENA, 55(1): 33-48.
- Shinde, V., Tiwari, K.N., Singh, M. (2010) Prioritization of micro watersheds on the basis of soil erosion hazard using remote sensing and geographic information system. International Journal of Water Resources and Environmental Engineering, 2(3): 130-136.
- Tiruneh, G., Ayalew, M. (2015) Soil loss estimation using geographic information system in Enfraz watershed for soil conservation planning in highlands of Ethiopia. International journal of agricultural Research, Innovation and Technology, 5(2): 21-30.
- Vahidi, M.J., Jafarzadeh, A.A., Fakherifard, A., Sadeghi, S.H.R., Rezaei-Moghaddam, M.H., Sofia, G., Tarolli, P. (2013) DIGITAL CHANGE DETECTION USING REMOTELY SENSED DATA FOR MONITORING LAND USE/ LAND COVER IN HERVI WATERSHED,IRAN. International Journal of Agriculture, 3(2): 423-440.
- Valdes J.B., Fiallo, Y., Rodriguez-Iturbe, I. (1979) A rainfall-runoff analysis of the geomorphologic IUH. Journal of Water Resources Research, 15(6): 1421–1434.