تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

برآورد شدت فرسایش و رسوب سالانه در حوزه آبریز بابلرود با استفاده از مدل های پتانسیل فرسایش و فورنیه

نویسندگان
احسان شهیری طبرستانی 1
حسین افضلی مهر 2
1 دانشجوی دکتری آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2 استاد گروه آب و محیط‌زیست، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
10.61186/jgs.23.71.303
چکیده
یکی از مشکلات مدیریت و کنترل فرسایش و رسوب حوزه­های آبریز، فقدان داده­های آماری جهت برآورد دقیق میزان رسوب و فرسایش است. به منظور اجرای برنامه­های حفاظت خاک و تعیین روش­های مبارزه با فرسایش و کاهش رسوب­زایی، ارزیابی و برآورد حجم کل میزان تولید رسوب سالانه امری ضروری است. هدف از پژوهش حاضر، برآورد شدت فرسایش و میزان تولید رسوب حوزه آبریز بابلرود واقع در استان مازندران با استفاده از مدل­های تجربی پتانسیل فرسایش و فورنیه و تعیین میزان دقت این مدل­ها می­باشد. نتایج مطالعه نشان می­دهد که حوزه آبریز بابلرود از نظر فرسایش و حمل رسوب در وضعیت متوسط قرار داشته و مقدار ضریب شدت فرسایش آ است. همچنین میزان رسوب­دهی این حوزه طبق روش پتانسیل فرسایش، 71/563230 می­باشد. بیشترین مقدار فرسایش در ناحیه شمالی حوزه آبریز قرار دارد که علت آن وجود کاربری غیر قابل کشت و سازندهای خاکی فرسایش­پذیر از جمله خاک­های آبرفتی و مردابی می­باشد. به منظور ارزیابی دقت نتایج بدست آمده از روش­های تجربی، از اطلاعات مشاهده­ای دو ایستگاه رسوب­سنجی استفاده شد و نتایج بیانگر اختلاف نسبی متوسط %24/23 در روش پتانسیل فرسایش است. همچنین نتایج بدست آمده از روش تجربی فورنیه حاکی از عدم کارایی این روش در برآورد حوزه آبریز بابلرود به دلیل عدم در نظر گرفتن پتانسیل فرسایش­پذیری حوزه می­باشد.
کلیدواژه‌ها
حوزه آبریز بابلرود
شدت فرسایش
مدل تجربی پتانسیل فرسایش
مدل تجربی فورنیه
مقادیر مشاهده ای

عنوان مقاله English

Estimation of annual erosion and sedimentation in Babolroud catchment using EPM and Fournier methods

نویسندگان English

Ehsan Shahiri Tabarestani 1
Hossein Afzalimehr 2
1 Iran University of Science and Technology
2 Iran University of Science and Technology
چکیده English

One of the problems of controlling erosion and sedimentation in catchment areas is the lack of statistical data to accurately estimate the amount of sedimentation and erosion. In order to implement soil protection programs and determine methods to reduce sedimentation, it is necessary to estimate the total volume of annual sediment production. The purpose of this study is to estimate the erosion intensity and sedimentation of Babolroud catchment located in Mazandaran province using EPM and Fournier empirical methods and to determine the accuracy of these models. The results showed that Babolroud catchment is located on the moderate zone of sedimentation and the value of erosion rate is Z = 0.54. Also according to EPM method the sedimentation rate is . The highest amount of erosion is in the northern part of the catchment, which is due to the existence of Non-cultivable land use and erosive soil formations, including alluvial and marsh soils. In order to evaluate the accuracy of the results obtained from the empirical model, the observed information of the two sedimentation stations was used and the results indicate a relative average difference of 23.24% in the EPM model. Also, the results obtained from the Fournier method indicate the inefficiency of this method in estimating the Babolroud catchment due to the lack of consideration of the erosion potential of the area.

کلیدواژه‌ها English

Babolroud catchment
Erosion Intensity
EPM empirical model
Fournier empirical model
observed information
Bagherzadeh, A., & Daneshvar, M. R. M., (2011), Sediment yield assessment by EPM and PSIAC models using GIS data in semi-arid region. Frontiers of Earth Science,5(2), 207–216.
Batista, P. V. G., Silva, M. L. N., Silva, B. P. C., Curi, N., Bueno, I. T., Acérbi Júnior, F. W., Quinton, J., (2017), Modelling spatially distributed soil losses and sediment yield in the upper Grande River Basin - Brazil. CATENA, 157, 139–150.
Fournier, F., (1962), Map of erosion danger in Africa south of the Sahara, Commission for technical cooperation in Africa, European economic Community, Paris, France.
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.
Gavrilovic, Z., (1988), The Use of an Empirical Method for Calculating Sediment Production and Transport in Unsuited or Torrential Streams. International Con. for Review Regime, 411-422.
Kidane, M., Bezie, A., Kesete, N., & Tolessa, T., (2019), The impact of land use and land cover (LULC) dynamics on soil erosion and sediment yield in Ethiopia. Heliyon, 5(12).
Lin, C.Y., Lin, W.T., Chou, W.C., (2002), Soil erosion prediction and sediment yield estimation: the Taiwan experience. Soil and Tillage Research 68, 143–152.
Noori, H., Siadatmousavi, S. M., & Mojaradi, B., (2016), Assessment of sediment yield using RS and GIS at two sub-basins of Dez Watershed, Iran. International Soil and Water Conservation Research, 4(3), 199–206.
Pijl, A., Reuter, L. E. H., Quarella, E., Vogel, T. A., & Tarolli, P., (2020), GIS-based soil erosion modelling under various steep-slope vineyard practices. CATENA, 193, 104604.
Pourhosein, M., Afzalimehr, H., Singh, V. P., Dehghani, A., (2015), Evaluation of Bed Load in a Gravel-Bed River, International Journal of Hydraulic Engineering, 4(3): 70-79.
Singh, G., & Panda, R. K., (2017), Grid-cell based assessment of soil erosion potential for identification of critical erosion prone areas using USLE, GIS and remote sensing: A case study in the Kapgari watershed, India. International Soil and Water Conservation Research, 5(3), 202–211.
Shrimali, S.S., Aggarwal, S.P., Samra, J.S., (2001), Prioritizing erosionprone areas in hills using remote sensing and GIS—a case study of the Sukhna Lake sub-catchment, Northern India. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 3, 54–60.