۲۳۰۱۷پ
per
ارزیابی فرسایش ناشی از تشکیل خندق‌های موقتی در زیر حوضه لنبران با استفاده از مدل‌های EGEM وSWAT
Assessment of erosion caused by the formation of Ephemeral gullies under the Lanbaran Watershed using EGEM and SWAT models
/عبدالله بهبودی
: برنامه‌ریزی و علوم محیطی
، ۱۳۹۸
، راشدی
۲۴۵ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
ژئومورفولوژی گرایش مخاطرات ژئومورفولوژیک
۱۳۹۸/۱۱/۱۶
تبریز
امروزه به را ی مدیریت مناطق حساس به فرسایش خندقی به‌ویژه در ارتباط با مسائل کشاورزی، مطالعات کمی و کیفی زیادی صورت می‌گیرد .از طرفی فرسایش خندقی یکی از فرایندهای مهم دینامیک مواد و عناصر بر روی دامنه‌ها و سطوح کم شیب است و به‌عنوان یکی از عوامل مهم ناپایداری و فرسایش خاک و ایجاد مشکل برای کارکرد ماشین‌آلات کشاورزی است تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که فرسایش ناشی از ایجاد خندق‌های موقتی سهم فراوان ای از فرسایش جهانی را به خود اختصاص داده است .گسترش و تشدید روزافزون فرسایش خندقی در حوضه آبریز لنبران منابع طبیعی، کشاورزی، دامداری و وضعیت اجتماعی و اقتصادی این منطقه را تهدید می‌کند .علاوه بر این سالانه مقادیر زیادی رسوب در اثر این فرسایش، تولید می‌شود و به مخازن سدها و تأسیسات احداث‌شده در حوضه انتقال داده می‌شود .بطوریکه به‌صورت متوسط با ایجاد هر خندق موقتی ۱۷۰ تن خاک ناشی از ایجاد هر خندق موقتی در این حوضه فرسایش می‌یابد؛ بنابراین هدف از این پژوهش ارزیابی فرسایش ناشی از تشکیل خندق‌های موقتی در زیر حوضه لنبران با استفاده از مدل‌های EGEM و SWAT هست .مساحت این زیر حوضه ۲۰۱۱۸ هکتار هست و سرشاخه اصلی رودخانه اهر چای محسوب می‌شود محدوده موردمطالعه در بین مختصات جغرافیایی ۱۷ و ۲۰ و ۴۶ تا ۴۵ و ۳۴ و ۴۶ طول‌های شرقی و ۴۹ و ۲۶ و ۳۸ تا ۲۳ و ۳۵ و ۳۸ عرض‌های شمالی قرارگرفته است .این حوضه ازنظر تقسیمات کشوری در دهستان سینا از بخش مرکزی شهرستان ورزقان از توابع استان آذربایجان شرقی واقع‌شده است .در حال حاضر مدل EGEM تنها مدلی است که می‌تواند این نوع فرسایش را ارزیابی و برآورد کند .بدین منظور منطقه موردمطالعه از سال ۱۳۸۷ تا سال ۱۳۹۵ بعد از بارندگی‌ها مورد بازدید قرار گرفت و اندازه‌گیری‌های لازم صورت گرفت .داده‌های موردنیاز برای اجرای این مدل از ۷۰ خندق موقتی، اکثرا از زمین‌های زیر کشت در حوضه آبریز لنبران جمع‌آوری شد و توسط مدل EGEM مورد ارزیابی قرار گرفت .در تحلیل‌های کمی نیز از نرم‌افزارهای Excel و SPSS استفاده گردید، با توجه به تحلیل‌های کمی صورت گرفته به ترتیب مساحت حوضه، سطح مقطع، پهنا، طول و طول تمرکز خندق‌های موقتی بیشترین نقش را در فرسایش خاک ناشی از ایجاد این نوع خندق بر عهده‌دارند هم‌چنین با توجه به تحلیل‌های صورت گرفته بین پارامترهای اندازه‌گیری شده و نتایج حاصل از مدل‌بالاترین ضریب همبستگی بین پهنا، سطح مقطع، حجم و عمق تخمینی و اندازه‌گیری شده به ترتیب با ضریب همبستگی۸۵/۰ ،۸۴/۰ ، ۸۲/۰ و ۷۹/۰ وجود دارد .برای بررسی تأثیر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک‌های حوضه آبریز لنبران بر مورفولوژی خندق‌های موقتی رابطه بین طول، طول تمرکز جریان، عمق، پهنا و سطح مقطع خندق‌های موقتی در رابطه با میزان رس، سیلت، میزان مواد آلی، هدایت الکتریکی و PH مطالعه گردید .بین پارامترهای ذکرشده رابطه معنی‌دار و همبستگی خوبی وجود دارد و به ترتیب اهمیت رس،PH ، مواد آلی، هدایت الکتریکی و سیلت بیشترین تأثیر را در مورفولوژی خندق‌های موقتی داشتند .در این پژوهش، بیلان آبی و رسوب حوضه آبریز لنبران با استفاده از مدل SWAT شبیه‌سازی شد .برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل SWAT از دو روش GLUE وSUFI - ۲استفاده شد .نتایج حاصل با استفاده از ۴ معیار ارزیابی مدل‌ها شامل معیار نش سا تکلیف، ضریب تبین، نسبت باقیمانده میانگین مربعات خطابه انحراف از معیار داده‌های مشاهداتی و دو فاکتورfactor - pوfactor - rمقایسه شدند .نتایج حاصل از کاربرد این دو روش نشان داد که روشSUFI - ۲دارای الگوریتم موترتری برای واسنجی و تعیین عدم قطعیت مدل در این حوضه هست .هم‌چنین میزان عملکرد مدل بارش رواناب IHACRES در شبیه‌سازی رواناب حوضه آبریز لنبران ارزیابی گردید .داده‌های ماهانه بارندگی و دمای ایستگاه ورزقان به‌عنوان متغیرهای ورودی برای شبیه‌سازی جریان و داده‌های مشاهداتی دبی در ایستگاه هیدرومتری کاسین برای سنجش دقت مدل IHACRES به کار گرفته شد .بر اساس سال‌های موجود، از داده‌های سال۲۰۰۰ - ۲۰۰۲برای گرم کردن مدل و۲۰۰۳ - ۲۰۱۲برای کالیبره و۲۰۱۳ - ۲۰۰۱۶برای صحت سنجی مورداستفاده قرار گرفتند .برای بررسی توانایی مدل IHACRES در شبیه‌سازی رواناب از معیار ضریب نش سا تکلیف استفاده گردید .نتایج نشان داد که این ضریب ۷۱/۰ و ۷۴/۰ به ترتیب برای واسنجی و صحت سنجی به دست آمد
Today, there are many qualitative and qualitative studies to manage ditch-sensitive areas, especially about agricultural issues. On the other hand, ditch erosion is one of the important dynamic processes of materials and elements on slopes and low slopes. And as one of the important factors of instability and soil erosion and creating problems for the operation of agricultural machinery. Recent research shows that erosion caused by temporary ditches accounts for a large share of global erosion. The growing and intensifying erosion of ditches in the Lenbaran catchment area threatens the region's natural resources, agriculture, livestock, and the socio-economic situation. Also, large amounts of sediment are produced annually as a result of this erosion and transferred to reservoirs of dams and facilities constructed in the area. On average, 170 tons of soil is eroded by each temporary ditch caused by the creation of each temporary ditch in this basin; Therefore, this study aimed to evaluate the erosion caused by the formation of ephemeral gullies under the Lenbaran basin using EGEM and SWAT models. The area of this sub-basin is 20118 hectares and it is the main tributary of the Ahar Chai River. The study area is located between geographical coordinates 17, 20, 46 to 45, 34, 46, east longitude, 49, 26, 38, 23, 35, 38 and 38 north. This watershed is located in the central part of Sina village in the central part of Varzeqan city of East Azarbaijan province. Currently, the EGEM model is the only model that can assess and estimate this type of erosion. For this purpose, the study area was visited from 2008 to 2016 after the rains and the necessary measurements were made. The data required for the implementation of this model of 70 ephemeral gullies were mostly collected from cultivated lands in the Lenbaran catchment area. And was evaluated by the EGEM model. Excel and SPSS software were also used in quantitative analysis. According to quantitative analyzes, the area of the basin, crosssectional area, width, length, and length of concentration of temporary ditches, respectively, play the most important role in soil erosion caused by the creation of this type of gully. Also, according to the analysis made between the measured parameters and the results of the model, the highest coefficient of correlation between width, cross-section, volume, and estimated depth and depth is measured with a correlation coefficient of 0.85,0.84, 0.82 & 0.79 respectively. To investigate the effect of physical and chemical properties of Lenbaran watershed soils on the morphology of temporary ditches, the relationship between length, flow concentration, depth, width and cross-section of temporary ditches about clay content, silt, organic matter content, electrical conductivity, and pH was studied. There are a significant relationship and a good correlation between the mentioned parameters and the importance of clay, pH, organic matter, electrical conductivity, and silt, respectively, had the greatest effect on the morphology of ephemeral gullies. The results were compared using 4 of model evaluation, including Nash - Sutcliffe, explanatory coefficient, the residual mean square ratio of deviation from the standard of observational data, and two factors, p-factor and r-factor. The results of using these two methods showed that the SUFI-2 method has a motor algorithm for calibration and determining the uncertainty of the model in this basin. Also, the performance of the IHACRES precipitation-runoff model was evaluated in the simulation of the Lanbaran catchment runoff. The monthly rainfall and temperature data of Varzeqan
Assessment of erosion caused by the formation of Ephemeral gullies under the Lanbaran Watershed using EGEM and SWAT models
بهبودی، عبدالله
Raji, Mousa
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
