اخیراً اولویت‌بندی حوزه‌های آبخیز به یک رویکرد عمل‌گرایانه برای مدیریت آبخیزداری و توسعه منابع طبیعی تبدیل شده است. وادی شویب یک دره ریفت اردن است و مساحت آن 177.8 کیلومتر مربع است .. حوضه فوقانی دارای آب و هوای خشک مدیترانه ای است، در حالی که قسمت پایینی آن خشک است. شبکه زهکشی دارای الگوی زیر دندریتی است که به دلیل تأثیر ساختار W. Shueib، الگوی تریلی ایجاد شده است. چهارده مینی حوضه برای اهداف اولویت بندی مشخص و به عنوان (MW 1 تا MW 14) تعیین شدند. تجزیه و تحلیل مورفومتریک و تجزیه و تحلیل حساسیت به فرسایش خاک انجام شد و مقادیر آنها برای هر حوضه کوچک محاسبه شد. بر اساس ارزش/رابطه با فرسایش پذیری، رتبه های اولویت بندی متفاوتی به دنبال محاسبه عوامل ترکیبی نسبت داده شد. بر اساس تجزیه و تحلیل مورفومتریک و حساسیت به فرسایش خاک و رتبه های حاصل، حوضه های کوچک از نظر اولویت برای اقدامات حفاظتی خاک به چهار دسته بسیار زیاد، زیاد، متوسط و کم طبقه بندی شده اند.rd حوضه های کوچک سفارشی در رده های اولویت بسیار بالا و بالا طبقه بندی می شوند. بر اساس تجزیه و تحلیل حساسیت به فرسایش خاک، سه مینی حوضه دارای اولویت بسیار بالا و سه حوضه دارای اولویت بالا هستند. ادغام روش‌های مورفومتریک و حساسیت به فرسایش خاک نشان می‌دهد که مینی حوضه‌های شماره 2 و 3 از مینی حوضه‌های رایج هستند و می‌توانند به ترتیب در کلاس اولویت متوسط و کم طبقه‌بندی شوند. در مقابل، دو حوضه کوچک (شماره 8 و شماره 13) بر اساس تجزیه و تحلیل مورفومتریک در کلاس اولویت بالا طبقه بندی می شوند و بر اساس تحلیل حساسیت به فرسایش خاک در رده اولویت بسیار بالا طبقه بندی می شوند. به همین ترتیب، مینی حوضه شماره 14 را می توان بر اساس تحلیل مورفومتریک در رده اولویت بسیار بالا قرار داد. و بر اساس تحلیل حساسیت به فرسایش خاک در رده اولویت بالا قرار می گیرد. با توجه به تلفیق دو روش اولویت‌بندی، می‌توان نتیجه گرفت که اکثر مینی‌حوضه‌ها را می‌توان در کلاس‌های با اولویت متوسط، زیاد و بسیار بالا دسته‌بندی کرد. در نتیجه، کل حوزه آبخیز W. Shueib باید برای حفظ خاک و آب در اولویت قرار گیرد تا کشاورزی پایدار و توسعه منابع طبیعی در آینده تضمین شود.
کلید واژه ها
مورفومتري , حساسيت به فرسايش خاك , اولويت بندي حوزه هاي آبخيز , فاكتور مركب , دبليو شويب , اردن
1. مقدمه
فرسایش خاک به عنوان یک مشکل عمده در ارتفاعات دیم اردن در نظر گرفته می شود. فرسایش بالای خاک منجر به تخریب مداوم زمین و کاهش کیفیت و بهره وری خاک می شود. بنابراین، کشاورزی پایدار آینده به طور جدی توسط فرسایش سریع خاک تهدید می شود. مهمترین دلایلی که باعث نرخ بالای فرسایش خاک می‌شوند عبارتند از: رشد سریع جمعیت (2.8 درصد در سال)، استفاده نادرست تاریخی و کنونی از زمین، تغییر پوشش زمین از دهه 1950، شیوه‌های سنتی کشت و سیستم زراعی، جنگل‌زدایی و چرای بیش از حد، حفاظت ضعیف. اقدامات و تکه تکه شدن زمین
چندین مطالعه/گزارش در مورد فرسایش و حفاظت خاک در ارتفاعات اردن در طول دهه 1960 انجام شد. تلفات فرسایش خاک به دلیل حوضه های آب سطحی در شرق ریفت به 1.328 میلیون تن در سال می رسد ، که به این معنی است که سالانه 0.14 سانتی متر از خاک بالایی فرسایش می یابد [ 1 ] [ 2 ]. به طور مشابه، بررسی های کیفی در مورد حفاظت از خاک در ارتفاعات جنوبی [ 3 ]، وادی حسا [ 4 ] و شمال اردن با اشاره ویژه به وادی ذیقلب [ 5 ]، و بررسی های حفاظت از خاک برای وادی شویب و وادی کوفرین [ 6 ] انجام می شود.] . نتایج نهایی این بررسی‌ها به نقشه‌برداری از ویژگی‌های ژئومورفولوژیکی فرسایش خاک، دسته‌های شیب (%)، مشخصات دقیق خاک و توزیع محدود می‌شود. یک نقشه معمولی قابلیت زمین، کلاس‌های قابلیت زمین را نشان می‌دهد و یک نقشه مکان ساختارهای حفاظتی پیشنهادی خاک را فقط برای وادی ذیقلب نشان می‌دهد. با توجه به نرخ فرسایش خاک غالب، بسیار بالا و بسیار بالا، واحدهای ژئومورفیک/زمینی خاص، و حوضه های کوچک، باید برای اقدامات حفاظتی در اولویت قرار گیرند [ 7 ] – [ 10 ]. با این حال، حوضه ها، واحدهای منطقه ای ژئومورفیک و هیدرولوژیکی اساسی برای مدیریت آبخیز در نظر گرفته می شوند. رواناب سطحی را به یک کانال، دره، نهر یا رودخانه تعریف شده در یک نقطه خاص ممکن می کند [ 11] . حوضه ها همچنین سطحی را تشکیل می دهند که توسط یک یا چند مسیر آبی زهکشی شده است و یک جزء زمین فرسایشی رودخانه ای را نشان می دهند که در آن زمین و منابع آب به شکل قابل درک با هم تعامل دارند [ 12 ]. همچنین حوضه زهکشی واحدی ایده آل برای آبخیزداری و توسعه پایدار منابع طبیعی در نظر گرفته شده است. آبخیزداری در این زمینه مستلزم فرآیند تدوین و اجرای یک دوره مداخله در حوزه آبخیز با هدف بهره برداری مناسب از زمین، خاک، جنگل و منابع آب در یک حوضه است. این فرآیند به دنبال بهره برداری بهینه با حداقل خطر برای منابع محیطی از جمله افرادی است که در سراسر حوزه آبخیز زندگی می کنند [ 12 ] – [ 14 ].
اولویت بندی زیرحوضه ها برای حفظ خاک و آب اخیراً در چندین منطقه انجام شده است. چنین مطالعاتی نقش سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، سنجش از دور (RS) و تجزیه و تحلیل مورفومتریک را به عنوان ابزارهای کارآمد در رتبه‌بندی زیرحوضه‌های مختلف بر اساس ترتیبی که باید برای تصفیه و اقدامات حفاظتی خاک انجام داد، تأیید می‌کند. 15 ] . در مراحل اولیه کاربرد تحلیل مورفومتریک در اولویت‌بندی زیرحوضه‌ها، بیسواس و همکاران. [ 12 ] از ده پارامتر مورفومتریک استفاده می کند: سه مورد از آنها پارامترهای هندسی حوضه مانند مساحت (km2 )، محیط ( km ) و طول حوضه (km) هستند. چهار پارامتر خطی (نسبت دوشاخه، چگالی زهکشی (km/km2 ) ، فرکانس جریان (بدون/km)2 ) و نسبت بافت). به طور مشابه، Pandey و همکاران. [ 16 ] از شش پارامتر مورفومتریک استفاده می کند: دو پارامتر خطی (زهکشی) (نسبت انشعاب، چگالی زهکشی (km/km2 ) ؛ دو پارامتر شکل (نسبت دایره، نسبت طول) و دو پارامتر تسکین (شیب) (عدد ناهمواری، و بعدها، توضیح کاربرد مورفومتریک با توجه به اولویت‌بندی حوضه‌های آبخیز توسط چندین محقق [ 17 ] – [ 22 ] انجام شد. ده پارامتر مورفومتریک خطی و شکلی در رابطه با فرسایش‌پذیری اتخاذ شده است: پنج پارامتر خطی (نسبت دوشاخه‌ای). ، تراکم زهکشی (km/km2 ) ، جیره بافت، طول جریان زمینی، و فرکانس جریان (km/km2 ))، جیره بافت، طول جریان زمینی، و فرکانس جریان (km/km2 ) ؛ و پنج پارامتر شکل (ضریب فشردگی، نسبت دایره، نسبت طول، ضریب شکل و ضریب شکل). هدف از این پارامترها شناسایی زیرحوضه های اولویت بندی شده برای حفاظت در پایه های سازگارتر است.
اولویت بندی حوضه های آبخیز با استفاده از عوامل مختلفی مانند مورفومتری، کاربری اراضی/پوشش اراضی، برآورد تلفات فرسایش خاک (یعنی مدل های USLE یا RUSLE)، مدل شاخص رسوب (SYI) یا ترکیبی از این روش ها انجام می شود. اخیراً، چندین مطالعه در مورد اولویت‌بندی در رابطه با زیرحوضه‌ها با استفاده از تجزیه و تحلیل مورفومتریک، شاخص بازده رسوب (SYI) و نرخ محصول رسوب (SPR) انجام شده است [ 12 ] [ 15 ] [ 17 ]. مطالعات دیگر از تحلیل مورفومتریک و پارامترهای کاربری/پوشش زمین [ 19 ] [ 20 ] استفاده کردند. در مقابل، یک تحقیق از شاخص‌های مورفومتریک و برآورد تلفات خاک بر اساس مدل USLE [ 18 ] در حوضه رودخانه باگو، میانمار استفاده کرد. چوداری و شارما [23 ] و پاتل و همکاران. [ 21 ] مطالعات اولویت بندی را تنها بر اساس تجزیه و تحلیل مورفومتریک انجام داد. عبدالرحمن و همکاران [ 24 ] فرآیند سلسله مراتب تحلیلی فازی را در ترکیب با تجزیه و تحلیل مورفومتریک برای انجام یک مطالعه اولویت بندی در تامیل نادو، هند اتخاذ کرد. با این حال، مفهوم اولویت‌بندی برای درک مورفولوژی و ویژگی‌های رودخانه‌ای حوضه‌های آبخیز منفرد، و برای طراحی ساختارهای برداشت آب کارآمد در سراسر یک حوضه بسیار مفید است [ 21 ].
تکنیک‌های سنجش از دور و GIS قوی‌ترین ابزار برای توسعه، مدیریت و اولویت‌بندی زیرحوضه‌های آبخیز برای حفظ خاک و آب هستند. تجزیه و تحلیل کمی حوضه های زهکشی نیز یک تکنیک اساسی برای توصیف حوضه و تحلیل ژئومورفومتریک حوضه های زهکشی و شبکه های جریان در نظر گرفته می شود. تجزیه و تحلیل مورفومتیک را می توان با اندازه گیری پارامترهای اساسی، خطی و شکل شبکه های زهکشی و کمک به شیب زمین [ 12 ] [ 20 ] [ 21 ] پیاده سازی کرد. محاسبه پارامترهای مورفومتریک را می توان با استفاده از DEM مناسب، نرم افزار GIS و فرمول های توسعه یافته برای این منظور انجام داد. هدف پژوهش حاضر اولویت بندی چهاردهم سوم استمینی حوضه ها را بر اساس آنالیز مورفومتریک و روش های حساسیت به فرسایش خاک با استفاده از سنجش از دور و GIS سفارش دهید. نقشه های اولویت برای حوضه های کوچک را می توان بر اساس یک یا دو روش تولید کرد، سپس با ادغام نتایج به دست آمده از دو روش اولویت بندی می توان نقشه اولویت سوم را تهیه کرد. این نتایج اطلاعات قابل توجهی را ارائه می دهد که می تواند به تصمیم گیرندگان در تدوین برنامه های موثرتر حفاظت از خاک و آب برای حوضه آبخیز W. Shueib در آینده کمک کند.
2. منطقه مطالعه
حوضه آبخیز وادی شویب (اردن مرکزی) بین عرض‌های جغرافیایی 31 درجه و 50 دقیقه تا 32 درجه شمالی و طول جغرافیایی 35 درجه و 35 دقیقه تا 35 درجه سانتی گراد ( شکل 1 ) قرار دارد و مساحتی معادل 177.8 کیلومتر مربع را پوشش می‌دهد . حداکثر طول حوضه 23.48 کیلومتر و نقش برجسته حوضه (B h ) 1347 متر است.
2.1. زمین شناسی و ژئومورفولوژی
چهار واحد سنگ شناسی در سراسر حوضه در معرض دید است. ماسه سنگ کورنوب کرتاسه پایینی غالب است
شکل 1 . منطقه مورد مطالعه.
توسط ماسه سنگ سیلتی و رسی در قسمت فوقانی، در حالی که ماسه سنگ شیلی رنگارنگ قسمت پایین را مشخص می کند [ 25] . ماسه سنگ کورنوب توسط دو واحد سنگ‌شناسی سن کرتاسه بالایی پوشانده شده است: واحد سنگ آهک گره‌دار (واحد مارنی-رس) که عمدتاً مارن و رس‌هایی است که با آهک‌های مارنی، آهک‌ها، سنگ‌آهک‌های گره‌دار و دولومیت‌ها در هم قرار گرفته‌اند. واحد سنگ آهک اکینوئیدی یا واحد سنگ آهک مارنی شامل سنگ آهک، سنگ آهک دولومیتی، مارن، سنگ آهک شنی، سنگ آهک مارنی و ندول چرت است. این واحد در تاج مجتمع‌های زمین لغزش و بلوف‌های سنگی قرار دارد. چهارمین واحد سنگ شناسی از دولومیت های ائوسن-سنونی تشکیل شده است که در قسمت بالایی حوضه نمایان شده اند. مارن های گچی، گچ، سنگ آهک، شیل ها، رس ها و بسترهای فسفاته (بیشتر ضخامت آنها سیلیسی شده) نیز در حوضه آبریز وجود دارد. Wadi Shueib بخشی از یک کمربند فشاری اصلی است که به طور محلی “سازه Wadi Shueib” نامیده می شود.26 ] [ 27] . این شهر از شهر شونه (در غور) امتداد دارد و در امتداد جناح شرقی وادی شویب در جهت شمال شرقی تا جنوب شهر جراش در رودخانه زرقا می گذرد. این سازه از چندین ناودیس و تاقدیس بسیار چین خورده تشکیل شده است که تا حدی به سمت غرب واژگون شده اند. در چندین محل، سازه به شدت توسط مجموعه‌ای از گسل‌ها و اتصالات با روندهای مختلف تغییر شکل داده است. هنگامی که این مفاصل با وضعیت بستر ترکیب می شوند، احتمالاً به ناپایدارترین شرایط کمک می کنند. نمایه طولی Wadi Shueib بی نظمی های برجسته ای را نشان می دهد که احتمالاً نوعی نقاط جوان سازی مرتبط با تشکیل شکاف جردن را نشان می دهد. شیب متوسط پروفیل طولی 2.76 درجه است. دامنه شمال شرقی حوضه آبریز بین 800 تا 1000 متر از سطح زمین،28 ] [ 29 ] . بقیه حوضه با شیب های محدب تند در قسمت بالایی، و تنگه های عمیق بریده شده در بخش پایین مشخص می شود. شکستگی های شدید بر روی پروفایل های متقاطع Wadi در نتیجه تغییرات سنگ شناسی و فعالیت جوان سازی وجود دارد [ 30 ]. وجود مجتمع‌های قدیمی زمین‌لغزش و زمین لغزش‌های فعال نقش زیر را نشان می‌دهد: (1) فعالیت‌های زمین ساختی و برافراشتن شانه اسکارپ در طول تکتونیک میوسن و پلیستوسن. (2) برش پیشرونده رودخانه و فعالیت جوانسازی در نتیجه کاهش مکرر سطح پایه (شکاف جردن) و. (3) سیل فصلی و باران های شدید تکراری و تغییر شکل قابل توجه دامنه ها. بنابراین، حوضه به شدت مستعد فرسایش خاک و لغزش زمین است [ 28] [ 31 ] – [ 33 ] .
2.2. اقلیم
وادی شویب در حوضه آبریز فوقانی به عنوان “دریای مدیترانه خشک” و در قسمت پایین (غور نزدیک به دریای مرده) خشک طبقه بندی می شود. میانگین بارندگی سالانه از 639 میلی متر در شهر السالت (796 متر از سطح زمین) تا 180 میلی متر در شهر شونه (230- متر برجا) متغیر است. بیشتر مناطق مرتفع حوضه آبریز 20 تا 50 روز بارانی در سال دارند، در حالی که قسمت های پایینی حوزه آبخیز 10 تا 30 روز بارانی در سال دارند. میزان بارندگی در هر روز بارانی از 0.1 میلی متر تا حداکثر 150 میلی متر متغیر است [ 6 ]] . چندین روز می تواند بارش بین 20 تا 80 میلی متر را دریافت کند. این نشان می‌دهد که طوفان‌های بارانی با بارندگی‌های شدید روزانه در وادی شویب رایج است، بنابراین، حوضه آبخیز از حساسیت بالایی به فرسایش خاک و لغزش زمین در نظر گرفته می‌شود. چنین شرایطی بر لزوم اولویت بندی حوضه های کوچک برای حفاظت از خاک و آب تاکید دارد. بارندگی در زمستان در فصل سرد از اکتبر تا مارس متمرکز است.
2.3. خاک ها
اتکینسون و همکاران [ 6] شش نوع خاک را در وادی شویب تشخیص می دهد. گسترده ترین پراکنده ترا روسا است. این نوع دارای تنوع داخلی بالایی است، از فازهای کشت شده، اغلب کاملاً نازک تا پروفیل terra rossa بالغ در زیر جنگل. بافت عمدتاً سنگین است و بین 50 تا 70 درصد رس است و محتوای سیلت بین 20 تا 60 درصد متغیر است. محتوای ماسه به طور مداوم کم است. خاک ماسه سنگ روی ماسه سنگ کورنوب توسعه یافته است. در جایی که کشت می‌شود، خاک‌های فرعی فشرده‌تر و افق‌های شخم‌خورده متمایزتری نسبت به همتای کشت‌نشده خود، اما بافت لومی شنی نشان می‌دهد. صخره های سیلیسی و چرتی باعث ایجاد خاک سنگی قهوه ای به ویژه در قسمت شرقی حوضه می شود. چنین خاکی با محتوای سنگ بسیار سنگین مشخص می شود و بافت آن از لوم رسی تا رس سیلتی متغیر است. خاک‌های آبرفتی و نیمکتی در امتداد کف وادی و معمولاً در تراس‌های ساختاری و جوانسازی شده در امتداد دامنه‌های سمت دره قرار دارند. در مناطقی از سنگ‌های آهکی، با توپوگرافی غلتشی و شیب ملایم، شستشوی مداوم خاک و فرسایش تسریع شده منجر به تجمع مواد خاک در مناطق فرورفته شده و باعث ایجاد خاک‌های پرکننده شده است که زمین‌های قابل کشت مناسبی را فراهم می‌کنند و برای غلات یا محصولات زراعی کشت می‌شوند. خاک شیب را می توان به خاک های قهوه ای قرمز و قهوه ای زرد تقسیم کرد. خاک‌های شیب‌دار عمدتاً از خاک‌های ترا روزا و خاک‌های قهوه‌ای مشتق می‌شوند و بنابراین از نظر ویژگی‌های بافت، ساختار و رنگ به آنها شباهت دارند. شستشوی مداوم خاک و فرسایش تسریع شده منجر به تجمع مواد خاک در مناطق فرورفته شده است تا خاک های پرکننده ای ایجاد شود که زمین های قابل کشت خوبی را فراهم می کند و برای غلات یا محصولات زراعی کشت می شود. خاک شیب را می توان به خاک های قهوه ای قرمز و قهوه ای زرد تقسیم کرد. خاک‌های شیب‌دار عمدتاً از خاک‌های ترا روزا و خاک‌های قهوه‌ای مشتق می‌شوند و بنابراین از نظر ویژگی‌های بافت، ساختار و رنگ به آنها شباهت دارند. شستشوی مداوم خاک و فرسایش تسریع شده منجر به تجمع مواد خاک در مناطق فرورفته شده است تا خاک های پرکننده ای ایجاد شود که زمین های قابل کشت خوبی را فراهم می کند و برای غلات یا محصولات زراعی کشت می شود. خاک شیب را می توان به خاک های قهوه ای قرمز و قهوه ای زرد تقسیم کرد. خاک‌های شیب‌دار عمدتاً از خاک‌های ترا روزا و خاک‌های قهوه‌ای مشتق می‌شوند و بنابراین از نظر ویژگی‌های بافت، ساختار و رنگ به آنها شباهت دارند.
3. مواد و روش
نقشه های توپوگرافی با مقیاس 1:50000 (فاصله خطوط 20 متر) وادی شویب از مرکز جغرافیایی ملی سلطنتی اردن (امان) به دست آمد. سپس صفحات توپو با استفاده از نرم افزار Arc GIS 10.1 اسکن و ژئو ارجاع داده شدند، سپس به سیستم طرح ریزی ناحیه 36˚N WGS-1984 تبدیل شدند. خطوط و زهکشی از صفحات توپو ثبت شده دیجیتالی شد و حوضه های آبریز به چهارده مینی حوضه مرتبه 3 تقسیم شدند و به عنوان (MW1-MW14) اختصاص یافتند ( شکل 2 ). شبکه زهکشی W. Shueib و حوضه های کوچک با استفاده از ASTER DEM (رزولیشن 30 متر) تولید و با استفاده از Arc GIS 10.1 دیجیتالی شدند. ترتیب جریان به دنبال سیستم ترتیب جریان توسعه یافته توسط Strahler [ 34 ] [ 35 تعیین شد.] . حوضه آبخیز دبلیو شعیب از درجه 5 یافت شد . پارامترهای مورفومتریک پایه، خطی و شکل برای کل حوضه W. Shueib و شبکه‌های زهکشی مربوط به هر چهارده حوضه کوچک با استفاده از نرم‌افزار GIS اندازه‌گیری و محاسبه شدند و معادلات ریاضی توسط Horton [ 36 ]، Strahler [ 34 ] ارائه شد. [ 35 ]، شوم [ 37 ]، میلر [ 38 ] و نوکا راتنام و همکاران. [ 17 ] ( جدول 1 ).
رویکرد کمی توسعه یافته توسط van Zuidam و van Zuidam-Cancelado [ 39 ] [ 40 ] برای بررسی حساسیت به فرسایش خاک ( شکل 3 ) برای تهیه نقشه ای که کلاس های حساسیت فرسایش خاک را برای کل W. Shueib نشان می دهد، استفاده شد و سپس با استفاده از آن دیجیتالی شد. Arc GIS 10.1. تجزیه و تحلیل مورفومتریک پارامترهای خطی و شکلی و پارامترهای حساسیت به فرسایش خاک به طور جداگانه برای اولویت‌بندی حوضه‌های کوچک به کار گرفته شد و بر اساس هر روش نقشه اولویت تهیه شد. سپس، یک نقشه اولویت سوم با ادغام نتایج به‌دست‌آمده از هر دو روش (دو نقشه) به منظور ارزیابی همبستگی در صورت وجود بین دو نقشه تولید شده، و کشف اولویت مشترکی که ممکن است بین مینی‌آب پیدا شود، ایجاد شد. می ریزد.
4. نتایج و بحث
4.1. تجزیه و تحلیل مورفومتریک
تجزیه و تحلیل کمی W. Shueib و چهارده مینی حوضه برای ارزیابی ویژگی ها و خواص شبکه های زهکشی انجام شد. بیست و پنج پارامتر مورفومتریک که نمایانگر جنبه های اساسی، خطی، مساحتی، شکل و نقش برجسته W. Shueib برای تجزیه و تحلیل برای توصیف کل حوضه در نظر گرفته شد ( جدول 2 ). در حالی که پنج پارامتر اساسی، پنج پارامتر خطی و پنج پارامتر شکل برای حوضه های کوچک محاسبه شد تا آنها را برای حفاظت از خاک اولویت بندی کند. الگوی زهکشی غالب از نوع پرده ای است که نشان دهنده کنترل سازه ای در زهکشی است، که در آن میانگین نسبت انشعاب ( Rbm ) برای کل حوضه 4.6 است ( جدول 2) .). ترتیب جریان برای حوضه اصلی و حوضه های کوچک رتبه بندی شده است
شکل 2 . مینی حوضه های درجه 3 .
شکل 3 . روش شناسی بررسی حساسیت به فرسایش خاک.
شکل 4 . دستور جریان دبلیو شعیب.
4.1.1. پارامترهای اساسی
پارامترهای اساسی برای منطقه چهارده مینی حوضه محاسبه شد: مساحت (A)، محیط (P)، ترتیب جریان (u)، طول حوضه (L b )، و طول جریان (L) ( جدول 3 ).
1) مساحت حوضه کوچک (A) و محیط (P)
منطقه زهکشی مهمترین ویژگی هیدرولوژیکی یک حوزه آبخیز در نظر گرفته می شود. این نشان دهنده حجم آبی است که می تواند از بارش تولید شود.
مطالعه حاضر نشان می دهد که مینی حوضه شماره 4 حداکثر مساحت 12.64 کیلومتر مربع را پوشش می دهد ، در حالی که مینی حوضه شماره 7 دارای حداقل مساحت 2.45 کیلومتر مربع است . محیط حوضه نشان دهنده طول خطی است که شکاف سطحی حوضه کوچک را مشخص می کند. حداکثر و حداقل مقدار برای مینی حوضه شماره 12 20.61 کیلومتر و برای مینی حوضه شماره 7 6.07 کیلومتر است.
2) سفارش جریان (u)
پارامتر ترتیب جریان توسط هورتون [ 36 ] و استراهلر [ 34 ] [ 35 ] [ 41 ] برای توصیف شبکه زهکشی به روش کمی توضیح داده شد. نهر مرتبه اول هیچ شاخه ای ندارد و جریان آن کاملاً به جریان زمینی سطحی به آن بستگی دارد. به طور مشابه، جریان مرتبه دوم از اتصال دو جریان مرتبه اول تشکیل می شود و بنابراین، جریان سطحی بالاتری دارد و جریان های مرتبه سوم جریان را از دو جریان مرتبه دوم دریافت می کنند [ 14 ]. در مطالعه موردی حاضر، تمام چهارده مینی حوضه منتخب از درجه سوم و تعداد نهرهای مرتبه اول (N 1 ) هستند.) از یک حوضه به حوضه دیگر متفاوت است. این جریان از 21 جریان مرتبه اول (MW شماره 4) تا 4 جریان مرتبه اول (MW شماره 7) متغیر است. در مقابل، تعداد نهرهای درجه یک برای بخش شرقی حوضه آبخیز شعیب بیشتر از سایر بخش‌های حوضه است. تعداد در اینجا بین 13 تا 21 جریان است. به طور مشابه، تعداد جریان ها (N u) برای هر حوضه کوچک از 26 تا 7. بنابراین انتظار می رود که حوضه های کوچک در سمت شرقی W. Shueib جریان سطحی بالاتری نسبت به سایر مینی حوضه ها دریافت کنند. علاوه بر این، ساختار W. Shueib از نظر فضایی در امتداد جناح شرقی وادی گسترش یافته است. در اینجا، تغییر شکل و ضعف سنگ در مقایسه با سایر بخش‌های حوضه، که در آن چندین چشمه در امتداد شیب‌های قاعده‌ای بریده‌شده بیرون می‌آیند، قابل توجه است. بنابراین، انتظار می رود که حساسیت به فرسایش خاک و فعالیت زمین لغزش کم عمق در این بخش از حوضه آبریز بیشتر باشد.
3) طول کل جریان ها (L u )
تعداد نهرها با راسته های مختلف برای هر حوضه کوچک شمارش شد و طول آنها اندازه گیری شد ( جدول 3 ). نهر مرتبه اول هیچ شاخه ای ندارد و جریان آن کاملاً به جریان زمینی سطحی متصل به آن بستگی دارد. به طور مشابه، جریان مرتبه دوم از اتصال دو جریان مرتبه اول تشکیل می شود و به این ترتیب دارای جریان سطحی بالاتری است و جریان های مرتبه سوم جریان را از دو جریان مرتبه دوم دریافت می کنند [ 21 ].
جدول 3. پارامترهای مورفومتریک چهارده حوضه کوچک.
همه حوضه های کوچک از نهرهای مرتبه 3 هستند ، اما از نظر تعداد کل نهرهای مرتبه اول (N 1 )، و طول کل جریان همه راسته ها متفاوت هستند. از میان چهارده مینی حوضه، مگاوات شماره. 4، 12، 11 و 6 به ترتیب دارای 21، 20، 16 و 15 جریان مرتبه اول هستند. به طور مشابه، تمام این حوضه های کوچک دارای نسبتاً بیشترین طول کل نهرها (به ترتیب 18.87، 17.08، 15.01 و 17.45 کیلومتر) هستند.
4) طول حوضه (L b )
پاتل و همکاران [ 14 ] بیان کرد که پارامتر (L b ) در محاسبات هیدرولوژیکی بسیار مهم است و با افزایش زهکشی افزایش می یابد و بالعکس. به عنوان فاصله اندازه گیری شده در طول کانال اصلی از خروجی حوضه تا تقسیم حوضه تعریف می شود. بنابراین، طول حوضه در طول مسیر جریان اصلی اندازه‌گیری می‌شود و یک پارامتر ورودی اساسی برای محاسبه پارامترهای شکل اصلی را تشکیل می‌دهد. بر این اساس، طول حوضه در چهارده مینی حوضه بین 2.08 کیلومتر تا 7.95 کیلومتر متغیر است ( جدول 3 ).
4.1.2. پارامترهای خطی
پارامترهای خطی شامل نسبت انشعاب، تراکم زهکشی، فرکانس جریان، نسبت بافت و طول جریان زمینی است.
1) نسبت انشعاب (Rb ) نسبت تعداد جریانهای یک مرتبه معین به تعداد جریانهای مرتبه بالاتر بعدی است [ 36 ]. نسبت انشعاب توسط هورتون [ 36 ] به عنوان شاخصی از برجستگی و تشریح توپوگرافی معرفی شده است. نسبت انشعاب بین 2 برای حوضه های آبریز مسطح یا نورد، و 6 برای حوضه های آبخیز تغییر قابل توجهی توسط ساختار زمین شناسی متفاوت است. در مقابل، مقادیر کم Rb نشان‌دهنده حوضه‌هایی است که از نظر ساختاری کمتر دچار اختلال شده‌اند، یا به طور متناوب بدون هیچ گونه اعوجاج واضحی در الگوی زهکشی [ 35 ]. فرض بر این است که دامنه کمی از تغییرات در Rbمقادیر بین محیط‌های ژئومورفیک مختلف وجود دارد، به جز جایی که کنترل زمین‌شناسی غالب است. جدول 3 یک تغییر برجسته در نسبت انشعاب ( Rb) حوضه های کوچک وادی شویب را نشان می دهد . به عنوان مثال، مینی حوضه شماره 7 دارای حداقل Rb 2.0 است، در حالی که مینی حوضه شماره 11 دارای حداکثر نسبت 7.61 است. مقدار Rb برای کل W. Shueib 4.8 است . بدیهی است که مقادیر Rb نسبتاً بالا است، به ویژه برای مینی حوضه که عمدتاً تحت تأثیر ساختار وادی شوئیب در قسمت شرقی حوضه قرار گرفته است.
2) تراکم زهکشی (D d ) به نزدیکی فاصله کانالها اشاره دارد. این معیار اندازه گیری طول کل نهرها در یک حوضه آبخیز در واحد سطح است و بنابراین، معیاری برای تشریح توپوگرافی و پتانسیل رواناب حوضه است. بنابراین، پارامتر D d دارای واحدهای طول متقابل (1/L) است. مقدار بالای D d تراکم نسبتاً بالای جریان ها، رواناب زیاد، پاسخ سریع جریان و در نتیجه نرخ نفوذ کم را نشان می دهد. در حالی که، چگالی زهکشی کم حوضه حاکی از رواناب کم و نفوذ زیاد است [ 42 ]. عوامل مورفولوژیکی اصلی کنترل کننده تراکم زهکشی، تسکین نسبی و شیب شیب است.
Strahler [ 35 ] گزارش داد که D d کم زمانی رخ می دهد که تسکین حوضه مانند W. Shueib زیاد باشد (تسکین حوضه (B h ) 1347 متر است). سایر عوامل مهم تعیین کننده Dd عبارتند از: ظرفیت نفوذ خاک و مقاومت اولیه زمین در برابر فرسایش. حوضه هایی با زهکشی ضعیف دارای چگالی زهکشی 2.74 هستند، در حالی که حوضه هایی که به خوبی زهکشی می شوند دارای چگالی 0.73 یا یک چهارم بزرگتر از آن هستند [ 36 ]. صرف نظر از پوشش گیاهی تخریب شده، D dمقادیر کم هستند، که نشان دهنده وجود توپوگرافی بسیار تشدید شده، شیب دار و سنگ زیرین غیرقابل نفوذ است. در این زمینه، واحد مارنی رسی و واحد مارن آهکی در حوضه فوقانی که در آن یک سری چشمه سرچشمه می‌گیرد، نمایان می‌شوند. مقدار D d برای حوضه W. Shueib 1.512 است، در حالی که مقادیر D d برای چهارده مینی آبخیز از 1.38 (MW شماره 11) تا 2.03 (MW No.1) متغیر است ( جدول 3 ).
3) فرکانس جریان (F u )
فرکانس جریان (F u ) نشان دهنده نسبت تعداد کل نهرها ( Nu ) در یک حوضه به حوضه آبریز (A) است. به عنوان تعداد نهرها در واحد سطح [ 36 ] شناخته می شود. مقادیر Fu از 3.91 تا 9.99 متفاوت است که در این زمینه عمدتاً به سنگ شناسی حوضه بستگی دارد. بنابراین، منعکس کننده بافت شبکه زهکشی است. مقدار Fu با مقادیر Dd حوضه همبستگی مثبت دارد ، به این معنی که افزایش جمعیت جریان به تراکم زهکشی مرتبط است [ 43 ]. مقادیر D d و F uبرای حوضه های زهکشی کوچک و بزرگ به طور مستقیم قابل مقایسه نیستند زیرا معمولاً با اندازه منطقه زهکشی متفاوت هستند. فرکانس جریان بالا به معنای نفوذ بیشتر با توجه به تراکم زهکشی و در نتیجه پتانسیل آب زیرزمینی بیشتر است [ 44 ]. مقدار فرکانس جریان ( Fu ) از 1.49 (MW No.3) تا 2.9 (MW No.13) متغیر است ( جدول 3 )، و مقدار Fu برای حوضه W. Shueib 1.94 است .
4) نسبت بافت (T) به نسبت تعداد کل جریان های مرتبه اول (N 1 ) به محیط (P) حوضه اشاره دارد. یکی از مهمترین عوامل در مورفومتری حوضه های زهکشی می باشد. نسبت بافت به لیتولوژی زیربنایی، ظرفیت نفوذ و جنبه امدادی زمین بستگی دارد [ 45 ]. مقدار نسبت بافت برای حوضه دبلیو شعیب 05/4 و برای حوضه های کوچک بین 50/0 تا 08/1 است. چنین ارقامی نشان می دهد که این حوضه دارای رواناب متوسط است.
5) طول جریان زمینی ( Lo ) نشان دهنده طول آب روی زمین قبل از اینکه در کانال های جریان مشخص متمرکز شود، و برابر با نیمی از چگالی زهکشی است [ 36 ]. طول جریان زمینی به طور معکوس با شیب متوسط کانال ارتباط دارد [ 14 ] و یکی از مهمترین پارامترهای مستقلی است که بر توسعه هیدرولوژیکی و هیدروگرافیک حوضه های زهکشی تأثیر می گذارد [ 36 ] [ 45 ]. طول جریان زمینی (L o ) برای کل W. Shueib 0.756 است و برای مینی حوضه ها از 0.69 تا 1.01 است ( جدول 3 ).
4.1.3. پارامترهای شکل
پارامترهای شکل عبارتند از ضریب فرم، ضریب شکل، جیره ازدیاد طول، ضریب فشردگی (نسبت) و نسبت دایره‌ای.
1) ضریب فرم ( Rf ) را می توان به عنوان نسبت مساحت حوضه به مربع طول حوضه تعریف کرد [ 34 ]. پارامتر R f برای پیش‌بینی شدت یک حوضه از یک منطقه تعریف‌شده به تفصیل شرح داده شده است. مقدار Rf برای یک حوضه کاملاً دایره‌ای [ 11 ] همیشه کمتر از 0.79 خواهد بود . هرچه مقدار ضریب فرم کمتر باشد (<0.45)، حوضه بیشتر کشیده می شود. حوضه‌های با ضریب فرم بالا با جریان پیک بالا با مدت زمان کوتاه‌تر مشخص می‌شوند، در حالی که یک زیرحوضه دراز با ضریب فرم پایین، نشان‌دهنده جریان اوج کم با مدت طولانی‌تر است. R fمقدار W. Shueib 0.322 است، و برای چهارده مینی حوضه از 0.17 تا 0.56 است که نشان دهنده غلبه شکل کشیده برای حوضه های کوچک است، بنابراین با جریان اوج مسطح برای مدت طولانی تر مشخص می شود.
2) ضریب شکل (Bs) نشان دهنده مربع طول حوضه به مساحت حوضه است. این پارامتر مورفومتریک با ضریب شکل [ 17 ] [ 36 ] نسبت معکوس دارد. فاکتور شکل تصوری را در مورد ویژگی دایره ای حوضه ارائه می دهد. هرچه ویژگی دایره ای حوضه بیشتر باشد، واکنش سریع حوضه پس از یک رویداد طوفان بارانی بیشتر است [ 46 ]. مقدار ضریب شکل W. Shueib 3.1 است، در حالی که، چهارده حوضه کوچک محدوده 1.76 – 5.9 را نشان می دهد ( جدول 3 )، که نشان می دهد اشکال دراز بر حوضه های کوچک غالب است.
3) نسبت کشیدگی (Re ) نسبت بین قطر دایره همان ناحیه است که توسط حوضه زهکشی ارائه شده است به حداکثر طول حوضه [ 37 ]. Strahler [ 35 ] گزارش داد که مقادیر R e به طور کلی بین 0.6 و 1.0 در طیف گسترده ای از محیط های اقلیمی و زمین شناسی متفاوت است. مقادیر نزدیک به 1.0 مشخصه مناطق با امداد بسیار کم است، در حالی که مقادیر در محدوده 0.6 – 0.8 نماینده حوضه های توصیف شده با تسکین بالا و شیب های تند است. مقادیر کم R e نشان می دهد که یک مینی حوضه خاص نسبت به سایرین کشیده تر است. در جایی که R e به 1.0 نزدیک می شود، شکل حوضه زهکشی به یک دایره نزدیک می شود [ 37] . استدلال شده است که حوضه دایره ای در رواناب کارآمدتر از حوضه دراز است [ 47 ]. بر اساس مقادیر Re ، حوضه های آبریز به پنج دسته تقسیم شدند، یعنی دایره ای (0.9 – 1.0)، بیضی (0.8 – 0.9)، کمتر دراز (0.7 – 0.8)، دراز (0.5 – 0.7) و بیشتر دراز (<0.5) . نسبت کشیده W. Shueib 0.64 است، در حالی که مقادیر R e برای چهارده حوضه کوچک از 0.46 تا 0.85 متغیر است ( جدول 3 )، بنابراین، مینی حوضه ها دارای شکل کمتر کشیده تا بیضی هستند.
4) ضریب فشردگی (C c ) همچنین به عنوان شاخص Gravelius (GI) شناخته می شود. طبق نظر Gravelius [ 48 ] ضریب فشردگی یک حوضه آبخیز نسبت محیط حوضه به محیط مساحت دایره ای است که برابر با مساحت حوضه است. Cc مستقل از اندازه حوضه است و فقط به شیب وابسته است [ 36 ]. یک حوضه دایره ای زمان کوتاه تری از غلظت را قبل از اینکه اوج جریان در حوضه رخ دهد، ایجاد می کند. C > 1.0 نشان دهنده انحراف بیشتر از طبیعت دایره ای است [ 45] . مقادیر کمتر این پارامتر نشان دهنده ازدیاد طول حوضه و فرسایش کمتر است، در حالی که مقادیر بالاتر نشان دهنده ازدیاد طول کمتر و فرسایش زیاد است. در مطالعه حاضر، بالاترین مقدار Cc 1.77 (MW شماره 12) است ( جدول 3 ) ، که به معنای فرسایش زیاد است، در حالی که کمترین مقدار 1.09 (MW No.7) است که نشان دهنده فرسایش کمتر است.
5) نسبت دایره (Rc ) به نسبت مساحت حوضه (A) به ناحیه دایره ای که محیطی برابر با محیط حوضه دارد، اشاره دارد [ 38 ]. Rc متاثر از طول و فراوانی نهرها، ساختارهای زمین شناسی، کاربری اراضی/پوشش زمین، آب و هوا، امداد و شیب شیب حوضه است. حوضه های زهکشی با دامنه ای از نسبت های دایره ای 0.4 تا 0.5، توسط میلر [ 38 ] توصیف شد، که نشان می دهد که آنها به شدت دراز هستند. مقادیر بالای Rc نشان دهنده مرحله جوان، بالغ و پیر چرخه ژئومورفیک حوضه است [ 43 ]] . مقدار نسبت دایره ای حوضه (44/0) محدوده میلر را نشان می دهد که نشان می دهد حوضه به شکل کشیده، با دبی کم رواناب و نفوذپذیری بالا در شرایط زیرزمینی است. اگر دایره‌ای در حوضه اصلی کم باشد، دبی نسبت به سایرین کند می‌شود و بنابراین احتمال فرسایش کمتر می‌شود [ 14 ]. نسبت دایره ای برای W. Shueib 0.307 است، در حالی که مقادیر Rc برای حوضه های کوچک کنونی از حداقل مقدار 0.32 (MW No.12) تا حداکثر مقدار 0.84 (MW No.7) متغیر است. 50 درصد از حوضه های کوچک دارای مقادیر Rc از 0.60 تا 0.85 هستند ( جدول 3 ) ، که نشان دهنده احتمال زیاد تخلیه سریع و فرسایش فعال است.
4.2. اولویت بندی مینی حوضه بر اساس تحلیل مورفومتریک
تجزیه و تحلیل مورفومتریک با موفقیت برای اولویت‌بندی حوضه‌های آبخیز در مقیاس‌های مختلف [ 12 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 17 ] -[ 21 ] [ 24 ] [ 49 ] -[ 53 ] از جمله زیرحوضه‌های آبخیز، مینی‌حوضه‌ها و میکرو استفاده شد. حوزه های آبخیز برای اولویت بندی حوضه های آبخیز، پارامترهای خطر فرسایش مربوط به ویژگی های مورفومتریک خطی و شکلی استفاده شد [ 21 ]. پارامترهای خطی عبارتند از: نسبت انشعاب (Rb )، تراکم زهکشی (D d ) ، فرکانس جریان ( Fu )، نسبت بافت (T)، طول جریان زمینی (L o ) .و فاکتورهای شکل که عبارتند از: ضریب شکل ( Rf )، ضریب شکل ( Bs )، ضریب فشردگی ( Cc )، نسبت کشیدگی (Re ) ، و نسبت دایره ( Rc ). گزارش شده است که پارامترهای خطی رابطه مستقیمی با فرسایش پذیری دارند. بنابراین، بالاترین مقادیر پارامتر خطی به عنوان رتبه 1، دومین مقدار بالاتر به عنوان رتبه 2 و به همین ترتیب [ 12 ] [ 17 ] رتبه بندی شدند. در مقابل، پارامترهای شکل با پارامترهای خطی رابطه معکوس دارند، به طوری که هر چه مقدار آنها کمتر باشد، فرسایش پذیری بیشتر است [ 14 ] [ 50 ].] . بنابراین، کمترین مقدار پارامتر شکل به عنوان رتبه 1 و دومین کمترین به عنوان رتبه 2 و غیره رتبه بندی شد. ضریب مرکب (C f ) با جمع کردن تمام رتبه‌های پارامترهای خطی و همچنین پارامترهای شکل و سپس تقسیم بر تعداد همه پارامترها (که در اینجا 10 است) محاسبه شد. از گروه حوضه های کوچک، بالاترین رتبه اولویت به مینی حوضه های دارای کمترین ضریب ترکیب و بالعکس تعلق گرفت [ 14 ].
در نهایت، تمام حوضه های کوچک بر اساس محدوده مقادیر فاکتور ترکیبی ( Cf ) [ 17 ] به چهار دسته اولویت گروه بندی شدند :
1) اولویت بسیار بالا (5.0 – 5.9)
2) اولویت بالا (6.0 – 6.9)
3) اولویت متوسط (7.0 – 7.9)
4) اولویت پایین (8.0 – 8.9)
با توجه به چهارده مینی حوضه آبخیز W. Shueib، MW شماره 10 رتبه 1 با کمترین ضریب ترکیبی 5.6 داده شده است. پس از آن مینی حوضه شماره 11 و 7 به ترتیب دوم و سوم شدند. مقادیر Cf و رتبه های مربوط به همه حوضه های کوچک در ( جدول 4 و شکل 5 ) نشان داده شده است.
به همین ترتیب، از چهارده مینی حوضه، مگاوات شماره 12، 13، 8، 6 و 1 به عنوان مگاوات با اولویت بالا طبقه بندی می شوند. رتبه های 9، 5 و 3 در اولویت متوسط قرار دارند. در مقابل، MW شماره. 2 و 4 به عنوان اولویت پایین رتبه بندی شده اند ( جدول 4 و شکل 5 ). می توان نتیجه گرفت که 9 حوضه کوچک (3/64 درصد از کل) در اولویت بسیار بالا و با اولویت قرار دارند.
شکل 5 . اولویت مینی حوضه ها بر اساس تحلیل مورفومتریک.
4.3. تجزیه و تحلیل حساسیت به فرسایش خاک
روش مورد استفاده برای ارزیابی خطر فرسایش خاک بر اساس نقشه‌برداری حساسیت به فرسایش خاک است [ 30 ] – [ 40 ]] با استفاده از شانزده پارامتر درجه بندی که شیب (شیب، طول و فرم)، خاک و زمین شناسی (عمق مواد تحکیم نشده، حساسیت سطحی درزگیری، یکپارچگی و/یا نرخ اتصال زیر خاک و ساختار لایه های زیرین، و عمق لایه نفوذ ناپذیر را پوشش می دهد. زیر سطح)، پوشش گیاهی و کاربری اراضی در ارتباط با شرایط اقلیمی (پوشش گیاهی، کاربری اراضی و طوفان های شدید باران)، عملکرد حفاظتی (در طرح و راه های زهکشی)، و درجه فرسایش ورق، شیار، خندقی و فرسایش دره ای. بر اساس این سیستم W. Shueib به طور سیستماتیک به واحدهای زمین با استفاده از تفسیر عکس (عکس های هوایی در مقیاس 1:10000) و بررسی های میدانی تقسیم می شود. ترسیم حساسیت به فرسایش خاک مربوط به هر واحد زمین در نهایت بر اساس داده های مختلف مربوط به پارامترهای ذکر شده در بالا اجرا می شود.39 ] [ 40 ] .
بر اساس این رویکرد کمی، هر پارامتر زمین باید طبقه بندی، رتبه بندی و در کارت نقشه برداری ذکر شود. کلاس حساسیت هر واحد زمین از جمع همه رتبه ها به جز پوشش گیاهی به عنوان یک رتبه حاصل می شود. ( شکل 3 ) روش اتخاذ شده در این رابطه را نشان می دهد. Van Ghelue و Van Mole [ 54] نتایج این رویکرد را در مقایسه با نتایج به دست آمده از مدل USLE برای بخشی از حوضه آبریز ریو گوادالهورس (جنوب اسپانیا) از نظر آماری ارزیابی کرد. یک همبستگی رتبه اسپیرمن بر روی نتایج دو رویکرد تجربی انجام شد و ضریب همبستگی بالایی به دست آمد. علاوه بر این، یک رگرسیون خطی بین مقادیر رتبه‌بندی و تخمین‌های کمتر خاک USLE انجام شد و همچنین ضریب همبستگی بالایی را به همراه داشت (r = 0.89).
چهار کلاس حساسیت به فرسایش خاک شناسایی شد ( شکل 6 ) و برای اولویت بندی مینی حوضه های W. Shueib در نظر گرفته شد. این کلاس ها به شرح زیر است:
1) زمین با حساسیت بسیار بالا به فرسایش
این طبقه محدود به شیب های شیب دار سمت دره (26 درجه تا 35 درجه) است که با مجموعه های قدیمی زمین لغزش و لغزش های فعال مشخص می شود. اغلب، جاده اصلی در امتداد W. Shueib هر چند سال یک بار تحت تأثیر رانش چرخشی زمین قرار می گیرد. ریزش خاک و جریان گل و لای پدیده های تکراری در زمستان به دنبال طوفان های شدید باران هستند. پوشش گیاهی به دلیل چوب بری و چرای بی رویه تخریب می شود. حداکثر مساحت (100 درصد) زیر این کلاس فرسایش از MW شماره 13 گزارش شده است، در حالی که کمترین سطح (0.62 درصد) برای MW شماره 3 گزارش شده است. حوضه های کوچک با درصد بالایی از این کلاس فرسایش اولویت بیشتری دارند، در حالی که مینی حوضه هایی که درصد پایینی از این کلاس فرسایش را دارند اولویت کمتری دارند.
2) زمین با حساسیت بسیار بالا به فرسایش
این کلاس فرسایش مشخصه گسل-اسکارپ تشریح شده مشرف به شکاف (شیب غالب
شکل 6 . کلاس های حساسیت به فرسایش خاک
دسته ها عبارتند از: 16˚ – 25˚ و > 35˚)، و شیب های برهنه ای بسیار و نسبتاً جدا شده، برآمدگی ها، کوئستاها، هاگبک ها و نیمکت های ساختاری در قسمت شرقی حوضه آبریز. در قسمت بالای حوضه آبریز (منطقه السالت) کشاورزی دیم و آبی انجام می شود و بقایای جنگل های تخریب شده هنوز وجود دارد. بیشترین سطح زیر این طبقه فرسایشی مربوط به مینی حوضه شماره 8 با 100% و کمترین سطح مربوط به مینی حوضه شماره 1 با 3.6% گزارش شده است. اولویت بیشتر به حوضه کوچک دارای درصد بالایی از اراضی است که با حساسیت بسیار بالا در برابر فرسایش مشخص می شود و بالعکس.
3) زمین با حساسیت بالا به فرسایش
این طبقه مشخصه شیب‌های برهنه‌ای (16 درجه تا 25 درجه)، نیمکت‌های ساختاری برش‌شده، منطقه استخراج ماسه‌سنگ و بقایای سطوح فرسایشی است. فرسایش شدید شیاری و خندقی غالب است. ریزش خاک و لغزش های کم عمق در زمستان به دلیل طوفان های شدید باران فعال می شود. بیشترین مساحتی که این کلاس فرسایش را نشان می دهد در مینی حوضه شماره 10 (59/78 درصد) و کمترین مساحت مربوط به مینی حوضه شماره 7 (76/4 درصد) است. حوضه های کوچک با درصد حساسیت بالا به فرسایش در اولویت قرار گرفتند و بالعکس.
4) زمین با حساسیت متوسط به فرسایش
کلاس حساسیت به فرسایش خاک متوسط، بقایای سطوح فرسایشی شیب‌های ملایم (1˚ – 5˚)، و تراس‌های ساختاری و رودخانه‌ای کمی تشریح شده را اشغال می‌کند. در حال حاضر از چنین مناطقی برای کشاورزی دیم و چرا استفاده می شود. منطقه جنگلی بومی به دلیل قطع چوب و چرای بی رویه تخریب شده است. حداکثر مساحت (6/79 درصد) زیر این کلاس فرسایشی در مگاوات شماره 7 (37/1 درصد) است. حوضه های کوچک با درصد بالاتری از این کلاس حساسیت به فرسایش خاک در اولویت بالاتری قرار گرفتند و بالعکس.
4.4. اولویت بندی مینی حوضه بر اساس تحلیل حساسیت به فرسایش خاک
تخریب پوشش گیاهی از جمله جنگل در سرتاسر غرب شعیب و وجود ساختار W. شوئیب در امتداد قسمت شرقی حوضه، باعث فرسایش جدی خاک و فعالیت زمین لغزش شده و در نتیجه باعث افزایش سیلاب و تخلیه رسوب به مخزن W. شعیب در طول حوضه آبخیز شد. فصل بارانی. کشاورزی دیم و آبی و چرا بخش غالبی است که معیشت مردم محلی به آن وابسته است. بنابراین حفظ خاک و آب از اولویت بالایی برخوردار است. مرتع، نواحی قدیمی زمین لغزش، واحدهای زمینی متاثر از ریزش و خندق نیز از دغدغه های اصلی در مدیریت آبخیزداری حوضه است. اولویت بالا به حوضه های کوچک با درصد بالاتر بر اساس مساحت هر کلاس حساسیت به فرسایش خاک اختصاص یافته است. در حالی که اولویت کم به حوضه های کوچکی نسبت داده شده است که درصد کمتری بر اساس سطح هر کلاس حساسیت به فرسایش خاک دارند. رتبه بندی کلاس های مستعد فرسایش خاک برای هر حوضه کوچک به طور متوسط (جدول 5 ) به منظور رسیدن به یک مقدار مرکب با استفاده از چنین رتبه بندی. بر اساس مقدار متوسط از
پارامتر مرکب، حوضه های کوچک دارای کمترین ارزش رتبه بندی بالاترین اولویت را به خود اختصاص دادند. در نهایت، مینی حوضه ها در چهار کلاس بسیار زیاد (1 – 2)، زیاد (3 – 4)، متوسط (متوسط) طبقه بندی شدند. 5 – 6) و اولویت پایین (> 6). مشخص شد که بیشترین مقدار میانگین در مگاوات شماره 13، 8 و 5 رخ داده است که حساسیت بسیار بالایی به فرسایش خاک دارند. بنابراین، آنها از اولویت بسیار بالایی برای اقدامات حفاظت از خاک و آب در نظر گرفته می شوند. پس از آنها MW شماره 14، 12، و 1، که در آن این مینی حوضه ها با حساسیت به فرسایش خاک بسیار بالا مشخص می شوند، و بنابراین، برای مداخله حفاظتی نیز از اولویت بالایی برخوردار هستند. در مقابل، مینی حوضه های شماره 6، 7، 9، 4 و 2 از اولویت پایین برخوردار هستند ( شکل 7)). با این حال، بدون استثنا، تمامی حوضه های کوچک به دلیل تأثیر ساختار W. Shueib و وقوع زمین لغزش، از اولویت بسیار بالایی برخوردار هستند یا از اولویت بالایی برخوردار هستند. اولویت حوضه های کوچک بر اساس تحلیل حساسیت به فرسایش خاک در شکل 7 نشان داده شده است.. تلفیقی از نتایج به‌دست‌آمده از روش آنالیز مورفومتریک و روش حساسیت به فرسایش خاک از طریق هم‌پوشانی دو نقشه تولید شده انجام شد. چنین فرآیندی امکان شناسایی حوضه های کوچک مشترک را که در هر دسته از اولویت ها قرار می گیرند، ممکن می سازد. همبستگی تنها دو حوضه کوچک (شماره 3 و شماره 2) را به عنوان مینی آبخیزهای رایج نشان می دهد که به ترتیب با اولویت متوسط و پایین رتبه بندی می شوند. دو حوضه کوچک (شماره 8 و شماره 13) بر اساس تجزیه و تحلیل مورفومتریک در رده اولویت بالا قرار گرفته اند و بر اساس تجزیه و تحلیل حساسیت به فرسایش خاک در رده اولویت بسیار بالا طبقه بندی می شوند ( شکل 8).). به همین ترتیب، مینی حوضه شماره 14 بر اساس تحلیل مورفومتریک در رده اولویت بسیار بالا قرار می گیرد و بر اساس تحلیل حساسیت به فرسایش خاک در رده اولویت بالا قرار می گیرد. بر این اساس، می توان نتیجه گرفت که تعداد معقولی از حوضه های کوچک بر اساس تحلیل مورفومتریک و حساسیت به فرسایش خاک در رده های با اولویت متوسط، زیاد و بسیار بالا طبقه بندی می شوند. بنابراین، آنها باید برای اقدامات حفاظت از خاک و آب در اولویت قرار گیرند.
مقایسه اولویت نهایی برای حوضه های کوچک بر اساس دو روش قبلی نشان می دهد که در صورت کمبود یا در دسترس نبودن اطلاعات متعارف فرسایش خاک، می توان از این نوع بررسی در اولویت بندی زیر یا مینی حوضه ها برای خاک استفاده کرد. و اقدامات حفاظت از آب با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و GIS.
5. نتیجه گیری ها
مطالعه حاضر نشان می‌دهد که ASTER DEM و topo-sheets همراه با تکنیک‌های GIS ابزار مناسبی در تحلیل ژئومورفومتریک، ترسیم حوضه‌های کوچک و شبکه‌های زهکشی مرتبط هستند. تجزیه و تحلیل مورفومتریک پارامترهای خطی و شکل، و تجزیه و تحلیل حساسیت به فرسایش خاک ابزارهای توانمندی برای اولویت‌بندی مینی حوضه‌های W. Shueib هستند. در این زمینه اولویت بندی حوضه آبخیز در نظر گرفته می شود
شکل 7 . اولویت مینی حوضه ها بر اساس حساسیت به فرسایش خاک.
شکل 8 . اولویت مینی حوضه ها بر اساس روی هم قرار دادن پارامترهای مورفومتریک و فرسایش خاک.
روش‌شناسی عمل‌گرایانه که می‌تواند برای مدیریت آبخیز، توسعه منابع طبیعی و حفاظت از خاک و آب استفاده شود. اولویت بندی حوزه های آبخیز نیز برای کاهش رواناب، نرخ فرسایش خاک، لغزش زمین و پتانسیل سیلابی بسیار مهم است.
بر اساس تحلیل مورفومتریک، نتایج اولویت‌بندی نشان می‌دهد که 3/64 درصد از مینی‌حوضه‌های آبخیز غرب شعیب در رتبه‌بندی بسیار بالا و با اولویت قرار دارند. مینی حوضه های شماره 14، 11، 10 و 7 دارای اولویت بسیار بالا و حوضه های کوچک شماره 12، 13، 8، 6 و 1 در اولویت های بالا قرار می گیرند. با استفاده از تجزیه و تحلیل حساسیت به فرسایش خاک، مشخص شد که شش مورد از مینی حوضه های W. Shueib یا دارای اولویت بسیار بالا (MW شماره 5، 8، 13)، یا دارای اولویت بالا (MW شماره 4، 12، 1) هستند. به دلیل تأثیر ساختار W. Shueib و فعالیت زمین لغزش. از طریق ادغام نتایج یا روش آنالیز مورفومتریک و روش حساسیت به فرسایش خاک، مینی حوضه های شماره 3 و شماره 2، مینی حوضه های معمولی هستند که به ترتیب در اولویت متوسط و کم قرار می گیرند. دو مینی حوضه (شماره 8 و پلاک. 13) بر اساس تحلیل مورفومتریک در رده اولویت بالا و بر اساس تحلیل حساسیت به فرسایش خاک در رده اولویت بسیار بالا طبقه بندی می شوند. به همین ترتیب، مینی حوضه شماره. 14 بر اساس تجزیه و تحلیل مورفومتریک در دسته اولویت بسیار بالا قرار می گیرد و بر اساس حساسیت به فرسایش خاک در کلاس اولویت بالا طبقه بندی می شود. می توان نتیجه گرفت که اکثر حوضه های کوچک آبخیز دبلیو شعیب را می توان بر اساس تحلیل مورفومتریک و حساسیت به فرسایش خاک در دسته های با اولویت متوسط، زیاد و بسیار بالا طبقه بندی کرد. در نتیجه، کل حوزه آبخیز W. Shueib باید برای حفاظت از طریق ساخت اقدامات مناسب حفاظت از خاک و آب با استفاده از تکنیک‌های سنجش از دور و GIS برای به حداقل رساندن نرخ فرسایش خاک، برای کاهش رسوب به W، اولویت بندی شود.
بدون دیدگاه