نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مجید صوفی ¹
• حسین عیسائی ²

¹ استادیار مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی فارس

² کارشناس مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی گلستان

چکیده

فرسایش آبکندی، به‌دلیل تولید رسوب فراوان‌تر از فرسایش­های پاشمانی و سطحی و معدود بودن تحقیقات درباره آن، از اهمیت بیش‌تری برخوردار است. برآورد حجم فرسایش آبکندی نیاز به شاخص­هائی دارد که بتوانند به‌سهولت اندازه­گیری شوند. این تحقیق در نظر دارد با ارائه مدل­های ساده، فرسایش آبکندی را با حداقل هزینه  برآورد نماید. در این تحقیق، پس از تشخیص و تعیین مناطق فرسایش آبکندی با استفاده از مدارک روایتی، تاریخی و انجام عملیات میدانی در استان گلستان، دو منطقه آبکندی در هر اقلیم با استفاده از روش دومارتن اصلاح شده تعیین و انتخاب گردید؛ سپس در هر منطقه، سه آبکند معرف، انتخاب و ویژگی­های مورفومتریک آنان نظیر طول، عمق، عرض فوقانی و تحتانی و ویژگی­های خاک، نظیر رس، سیلت و شن، سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم در پیشانی و مقاطع 25، 50 و 75 درصد طول آبکند از پیشانی نمونه­برداری و اندازه­گیری شد؛ همچنین حجم فرسایش آبکندی از مجموع احجام جزئی در مقاطع ذکر شده، محاسبه گردید و حجم جزئی از ضرب طول بین دو مقطع عرضی در مساحت مقطع عرضی به‌دست آمد؛ سپس رابطه بین حجم فرسایش آبکندی به‌عنوان متغیر وابسته، با متغیرهای اندازه­گیری شده به‌عنوان متغیرهای مستقل با استفاده از روش تجزیه و تحلیل همبستگی از طریق ایجاد روابط رگرسیون تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان داد که آبکندهای استان گلستان، عمدتا در دو اقلیم خشک و نیمه­خشک و بر روی رسوبات لسی با چسبندگی ناچیز، دارای گسترش زیادی می­باشند. آبکندها از نظر عرضی، گسترش بیش‌تری از عمق داشته و ذرات سیلت نقش مهمی در آن ایفاء می­کنند. بررسی متغیرهای اندازه­گیری شده بیان‌گر این واقعیت است که تولید رسوب در آبکندهای استان گلستان، بیش‌تر از کناره­های آن‌ها است؛ از این‌رو، بایستی اولویت اقدامات کنترلی به کناره­های آبکندها داده شود. تحلیل آماری نتایج به‌دست آمده نشان داد که رابطه خطی با ضریب تبیین 0.86 بر رابطه توانی با ضریب تبیین 0.54، از ارجحیت بیش‌تری برای برآورد حجم فرسایش آبکندی برخوردار است. همین نتایج بیان می­کند که حجم آبکندهای این استان با متغیرهای طول، عمق و عرض فوقانی آبکند، دارای یک رابطه خطی معنی­داری در سطح یک درصد است. در رابطه خطی، طول آبکند با تفسیر 86 درصدی از تغییرات حجم آبکند و ضریب استاندارد (0.871) بیش‌ترین تاثیر را در بین سه متغیر بیان شده، نسبت به عمق (0.227) و عرض ­فوقانی (0.159)، در برآورد حجم فرسایش آبکندی در استان گلستان دارد. این نتایج تاییدکننده توصیه‌های ارائه شده در منابع، در استفاده از طول آبکند در برآورد رسوب ناشی از فرسایش آبکندی در مدل EGEM و کاربرد آن در این قسمت از ایران است.

کلیدواژه‌ها

• آبکند معرف
• پیشانی آبکند
• دومارتن اصلاح شده
• فرسایش پاشمانی
• فرسایش سطحی

عنوان مقاله [English]

Estimation of the volume of gully erosion using morphometric and soil ‎characteristics in the gullies of Golestan province

نویسندگان [English]

• Majid Soufi ¹
• Hossein Esaei ²

¹ Assistant Professor, Agricultural and Natural Resources Research Center, Fars, Iran

² BSc, Agricultural and Natural Resources Research Center, Gholestan, Iran

چکیده [English]

Gully erosion is more important than both rain splash and sheet erosions due to both higher sediment productions. Estimation of the volume of gully erosion requires some indices that could be measured easily in the field. This research aims to present simple models to estimate the volume of gully erosion with minimum cost. After determining influenced regions, using anecdotal, historical and field surveying, two regions in each modified Dumartin climate zone and region, three representative gullies were selected. Then, morphometric and edaphic characteristics such as length, depth, top and bottom width, clay, silt, sand, Ca, Na and Mg percentages of the gullies were measured both in their heads and cross sections in 25, 50 and 75% of their length from the headcut. The volume of gully erosion was calculated by the sum of partial volumes in each gully. The results revealed that gullies were initiated and developed in two arid and semi-arid climates on the loess sediment with little cohesion. Gully widening is higher than deepening and silt has an important role in it. Statistical analysis indicated that linear relationship with R² of 0.86 is more suitable than power relationship with R² of 0.54 for estimation of the volume of gully erosion. Results indicated that the volume of the gullies had a significant linear relationship with gully length, depth and top width in 0.01 level. Results also, revealed that gully length with 86% interpretation of changes in gullies volume and  had the most impact among the variables. These results prove that suggested comments in literature using gully length to sediment yield estimation in EGEM is applicable in the northeast of Iran.

کلیدواژه‌ها [English]

• Gully head
• Modified Dumartin
• Representative gully
• splash erosion
• Sheet erosion