نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات حافظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمان، ایران
2 استاد دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس، مازندران، نور
چکیده
با تعیین آستانه شروع رواناب و فرسایش به‌وسیله شبیه‌ساز باران میتوان با سرعت و دقت بیشتر و هزینه کمتر مقدار بارانی را که سبب وقوع رواناب در شرایط مختلف می‌شود، مشخص کرد. پس از تعیین آستانه شروع رواناب و فرسایش در هر منطقه با استفاده از روش‌های بیولوژیک و عملیات مختلف میتوان از تبدیل رواناب به سیلاب جلوگیری کرد. در این تحقیق، با توجه با این‌که شروع آستانه رواناب و فرسایش هم‌زمان اتفاق می‌افتد و به اشتباه فقط اصطلاح شروع آستانه رواناب را در تحقیقات مختلف به‌کار می‌برند و کمتر به اصطلاح شروع آستانه فرسایش پرداخته می‌شود، به‌منظور تعیین مهم‌ترین عوامل موثر در شروع آستانه هم‌زمان رواناب و فرسایش کاربری‌های مختلف نهشته‌های سازندهای آغاجاری و گچساران، بخشی از حوزه آبخیز مرغا و کوه گچ شهرستان ایذه با مساحت 1609 و 1202 هکتار انتخاب شد. این تحقیق به‌منظور تعیین رابطه بین آستانه شروع رواناب و فرسایش به‌وسیله شبیه‌ساز باران با برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مانند درصد ماسه خیلی ریز، شن، رس، سیلت، اسیدیته، هدایت الکتریکی، رطوبت، کربنات کلسیم و ماده آلی در کاربری‌های مختلف سازندهای آغاجاری و گچساران انجام شد. سپس، نمونه‌برداری زمان آستانه شروع رواناب و فرسایش در 13 نقطه و با سه بار تکرار در سازندهای آغاجاری و گچساران در شدت‌های مختلف بارش 0.75، 1 و 1.25 میلی‌متر در دقیقه در سه کاربری مرتع، منطقه مسکونی و اراضی کشاورزی به کمک دستگاه شبیه‌ساز باران انجام شد. به‌منظور انجام تحلیل‌های آماری از نرم‌افزار SPSS و EXCEL استفاده شد. مهم‌ترین عوامل موثر در آستانه شروع رواناب و فرسایش به کمک رگرسیون چند متغیره شناسایی شدند. به‌طور کلی، در سازند گچساران در هر سه کاربری بیشترین نقش را در افزایش زمان شروع رواناب و فرسایش، رس و کربنات کلسیم از خود نشان دادند و بیشترین نقش را در کاهش زمان شروع رواناب و فرسایش در سازند گچساران، ماسه خیلی ریز و رطوبت از خود نشان دادند. ولی در سازند آغاجاری در هر سه کاربری بیشترین نقش را در افزایش زمان شروع رواناب و فرسایش، رس و ماده آلی از خود نشان دادند و بیشترین نقش را در کاهش زمان شروع رواناب و فرسایش در سازند آغاجاری، ماسه خیلی ریز و شن و شوری خاک از خود نشان دادند.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Comparison of runoff and erosion simultaneous threshold in the soil of different land uses
نویسندگان [English]
- hamzeh saeediyan 1
- Hamidreza Moradi 2
1 1Assistant Professor, Department of Soil Conservation and Watershed Management Research, Kerman Agricultural and Natural Resource Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Kerman, Iran
2 Professor, Department of watershed management engineering, college of natural resource, Tarbiat modares university, Noor, Iran
چکیده [English]
By determining the threshold of runoff and erosion by rain simulator, it can be determined rainfall amount that causes runoff in different conditions with more speed and accuracy and lower cost. After determining the threshold of runoff and erosion in each region, using biological methods and operations can prevent the conversion of runoff to flood. In this research, considering that the threshold of runoff and erosion occurs simultaneously and mistakenly only the term of runoff threshold is used in different researches and do care less about erosion threshold and in order to determine the most important factors affecting the simultaneous threshold of runoff and erosion of different land uses of Aghajari and Gachsaran formations, part of Margha and Kuhe Gach watersheds of Izeh city with an area of 1609 and 1202 Hectare selected. This study was conducted to determine the relationship between runoff and erosion threshold using a rain simulator with some soil physical and chemical properties such as very fine sand percentage, sand, clay, silt, pH, electrical conductance, moisture, calcium carbonate and organic matter in different land uses of Aghajari and Gachsaran formations. Then, sampling was done at 13 points and with three replicates in Aghajari and Gachsaran formations at different rainfall intensities of 0.75, 1, and 1.25 mm/min in 3 land uses of rangeland, residential area, and agricultural land using a rain simulator. SPSS and EXCEL soft wares were used for statistical analysis. The most important factors affecting runoff and erosion threshold were identified by multivariate regression. In general, in Gachsaran formation in all three land uses, clay and calcium carbonate showed the highest role in increasing the threshold of runoff and erosion. The most roles in reducing runoff and erosion threshold showed very fine sand and moisture content in Gachsaran Formation. However, in the Aghajari Formation, in all three land uses, the highest role in increasing the threshold of runoff and erosion, showed clay and organic matter. In addition, the most roles in reducing the threshold of runoff and erosion in the Aghajari formation showed very fine sand and soil sand and salinity.
کلیدواژه‌ها [English]
- Aghajari
- Formation
- Land use
- Rain simulator
- Runoff and erosion threshold
- Ahmadi, H. 1999. Applied geomorphology. Volume 1 (Water Erosion), Second Edition, Tehran, University Press, 714 pages (in Persian).#2.Barthes, and E. Roose. 2002. Aggregate stability as an indicator of soil susceptibility to runoff and erosion, validation at several levels. Catena, 47: 133-149.#3.Bybordi, M. 1993. Principals of irrigation engineering. Sixth Edition, Tehran University Publication, 699 pages (in Persian).#4.Charkhabi, M. and Z. Eskandari. 2003. Effect of soil moisture and time on run off and sediment generation. Proceedings of 8th Soil Science Congress of Iran, 30 August–2 September, Rasht, Iran, 899 -901.#5.Demeester, T. and P.D. Jungerius. 1978. The relationship between the soil erodibility factor K (Universal Soil Loss Equation), aggregate stability and micromorphological properties of soils in the Hornos Area. Spain Earth Surface Processes, 3: 379–391.#6.Ekwe, E.I. 1991. The effects of soil organic matter content, rainfall duration and aggregate size on soil detachment. Soil Technology, 4: 197-207.#7.Giordanengo, J. 2000. Hydrologic and soil removal and vegetation reduction. MSc Thesis, Colorado State University, 268 pages.#8.Henderson, A. 2000. II. 9. Ffg-Runoff threshold run off the mount of run off needed over an area to initiate flooding is the threshold runoff, (www.nws.noaaa.gov/oh/nwrfs-man...ml)/ ffg run off.htm).#9.Jordan, J.P. 1994. Spatial and temporal variability of stormflow generation processes on a Swiss catchment. Journal of Hydrology, 153: 357-382.#10.Kamphorst, A. 1987. A small rainfall simulator for the determination of soil erodibility. Netherlands Journal of Agricultural Science, 35: 407-415.#11.Karnieli, A. and J. Ben-Asher. 1993. A daily runoff simulation in semi-arid watersheds based on deficit calculations. Journal of Hydrology, 149: 9-25.#12.Kartien, D., N. Jan, P. Jean, R. Dirk, H. Mitiku, M. Bart and D. Seppe. 2006. Runoff on slopes with restoring vegetation: a case study from the Tigray highlands, Ethiopia. Journal of Hydrology, 331: 219 -241.#13.Khaledi Darvishan, A.V., S.H.R. Sadeghi, M. Homaee and M. Arabkhedri. 2015. Affectability of runoff threshold and coefficient from rainfall intensity and antecedent soil moisture content in laboratorial erosion plots. Iranian Water Research Journal, 8(15): 41-49 (in Persian).#14.Martinez, M. 1998. Factors influencing surface runoff generation in a Mediterranean semi-arid environment: Chicamo Watershed, SE Spain. Hydrological Processes, 12(5): 741-745.#15.Miller, R.W. and D.T. Gardiner. 1998. Soils in our environment. 8th edition, Prentice-Hall Inc., United States of America, 75-81.#16.Norton, D., I. Shainberg, L. Cihacek and J.H. Edwards. 1999. Erosion and soil chemical properties. Soil Water Conservation Society, 2: 39-56.#17.Peirovan, H.R. and T. Asadi. 2005. Reviewing physicochemical factors roles affecting erosion kinds in marl sites. Proceedings of the 9th Soil Science Congress of Iran, Karaj, 560-562 (in Persian).#18.Porhemat, J., A.A. Abbasi and E. Khoshbazm. 2014. Investigating the relationship between runoff coefficient and rainfall intensity on pasture land, case study: Sanganeh Kalat. Iranian Journal of Rainwater Catchment System, 1(2): 23-33 (in Persian).#19.Raeesiyan, R. 2005. Investigation of slope, soil moisture conditions and land use in run off generation time. Proceeding of 3rd Erosion and Sediment National Conference, August 27-30, Tehran, Iran, 305-309.#20.Refahi, H.G. 1996. Soil erosion by water and conservation. Tehran University Press, 551 pages (in Persian).#21.Sharafi, F., S. Safarpour, S.A. Ayoubzadeh and J. Vakilpour. 2004. An investigation of factors affecting runoff generation in arid and semi-arid area using simulation and rainfall runoff data. Iranian Journal of Natural Resources Research, 57: 33-45.#22.Siegrist, S., D. Schaub, L. Pfiffner and P. Mader. 1998. Does organic agriculture reduce soil erodibility? The results of a long-term field study on loess in Switzerland. Agriculture, Ecosystems and Environment, 69: 253-264.#23.Unger, T.P., W. Jones, O.R. Mc Clenagan and B.A. Stewart. 1998. Aggregation of soil cropped to dryland wheat and grain Sorghum. Soil Science Society of America Journal, 62(6): 1659-1666.#24.Zargar, I.N. 1995. Investigation effect of rainfall on some of the characteristics of geometrical and land management on the amount of runoff in catchment. Ranges and Jungles Research Publications, 48 pages.
)