بررسی و مقایسه فرسایش و تولید رسوب در زیر حوضه‌های حوضه آبریز ویلادره (استان اردبیل)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار ژئومورفولوژی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

  حوضه آبریز ویلادره در استان اردبیل و شرق توده آتشفشانی سبلان و در شمال شهر توریستی سرعین واقع شده است. طول رودخانه ویلادره 75/35 کیلومتر است که حوضه‌ای را به مساحت 3/37 کیلومتر مربع زهکشی می‌نماید. در سال‌های اخیر به دلایل متعدد میزان فرسایش در حوضه آبریز ویلادره چای افزایش یافته است. برای آگاهی از میزان فرسایش و نیز جلوگیری از فرسایش خاک و کاهش رسوب‌زایی این مطالعه انجام شده است. هدف کلی تحقیق، بررسی میزان فرسایش و تولید رسوب در حوضه و پی بردن به مناطق حساس از نظر فرسایش است. برای رسیدن به هدف فوق از روش پتانسیل فرسایش(ای پی ام) استفاده شده است. ابزارهای گردآوری اطلاعات، انواع نقشه‌ها، روش مشاهده و منابع کتابخانه‌ای هستند. در این مطالعه با استفاده از روش ای پی ام ( Erosion Potential Method ) میزان فرسایش در هر یک از زیر حوضه‌ها (4 زیر حوضه) بررسی شده است . نتایج مطالعه نشان می‌دهد به دلیل شیب زیاد در قسمت‌های بالا دست حوضه، (حوضه آیران‌دره)، در این قسمت شدت فرسایش زیاد است (شدید)؛ اما در قسمت پایین دست حوضه (حوضه‌های ویلادره، اردی موسی و شمال اردی موسی) به علت شیب کم که باعث کاهش سرعت جریان آب می‌شود، شدت فرسایش زیاد نیست (متوسط). میزان فرسایش ویژه در کل حوضه 3/10 تن در هکتار در سال و در زیر حوضه‌های آیران دره، ویلادره، اردی موسی و شمال اردی موسی به ترتیب 3/14، 7/8، 6/8 و6/8 تن در هکتار در سال محاسبه شده است. توان رسوب دهی سالانه در کل حوضه مورد مطالعه 29008 متر مکعب در سال، و برای هریک از زیر حوضه‌های فوق‌الذکر به ترتیب 10331، 7912، 5676 و 5179 متر مکعب در سال به دست آمده است. علت زیاد بودن فرسایش ویژه و توان رسوب دهی در زیر حوضه آیران‌دره نسبت به حوضه‌های دیگر شیب زیاد و حساسیت سنگ‌ها نسبت به فرسایش است. در حالی که در دیگر حوضه‌ها عامل شیب اثر عوامل موثر دیگر را در تولید رسوب کاهش داده و باعث پایین آمدن توان رسوب دهی آنها شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study and comparison of erosion and sediment yield in sub basin of Veladareh catchment (Ardabil province)

نویسنده [English]

  • A. Madadi
Assistant Professor of Geomorphology, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده [English]



Extended abstract:
1-Introduction
 Veladareh basin is located in the eastern site of Sabalan volcanic massive and north of Sarein town in the north west of Iran. The length of Veladareh River is 37.75 kilometer and its drainage basin area is 37.3 square kilometer. This basin is part of Qaraso and the Arax river basin. Veladareh basin is located at 38° 10' 17" to 38º 13' 21" northern latitude and 47º 58' 10" to 48 º 9” eastern longitude. The purpose of this study is investigation of erosion and sediment estimating in the Veladareh basin.
 
2- Methodology
 Aim of this study is estimation of erosion rate in the Veladareh basin. For arrive to above aim the Veladareh basin was divided to four sub-basins. Erosion rate was estimated on one of the sub basins using by Erosion Potential Method (E.P.M).
 
In order to perform a conservation soil and nominate struggle methods with erosion and decrease of sediment yield must be estimated total volume of yearly sediment rates. To achieve this goal estimated 4 erosion factors include Erosioncoefficient of basin (Ψ), Land use index (), Susceptibility of rocks to erosion) Y) and mean gradient of basin (I) in the four sub basins.
 
 3– Discussion
Base of four above agents we are estimated Erosion intensity coefficient from formula 1 in the work units (Refahi, 1375: 257).
Z = Y.  (Ψ+  ).
Just as show in table 3 and fig. 6, erosion intensity coefficient is different between .62 in the north Erdymosa catchment and .77 in the Arandareh catchment. Between the four above effective agents role of gradient is higher than others agents, that is caused erosion intensity is different in this basin. Erosion intensity in Arandareh catchment has 2 erosion classes and in the others sub basins have 3 erosion classes. For estimate of yearly especial erosion in E.P.M method is used fomola2 (refahi, 1375: 259).
 =  T. H . π .
Just as show in table 4, especial erosion in the whole Veladareh basin is 777.7 m3/km/y or 10.3 ton per hectare. Arandareh catchmen between sub basins has higher especial erosion (1099 m3/km2/y or 14.3 ton per hectare) than that others catchments, because of high branching ratio, high erosion coefficient and high gradient; but Erdymosa catchment has lower especial erosion(660 m3/km2/y or 8.6 ton per hectare), because of low gradient. To estimate of annual erosion rates in basin area is used formola4 (Refahi, 1375: 261):
Just as show in table 4, whole basin can produced 29008 m3 sediments during year. The highest produced sediment was related to Arandareh catchment (10331 m3/y) because of setting in mountainous area, high gradient and high area (9.4 km2). The lowest rate of produced sediment was in north Erdymosa sub basin (5676 m3/y), because of gentle gradient and low area (7.8).
 
4– Conclusion
 Conclusions of study show that violence of erosion is intense in Arandareh subbasin (upper part of the basin) due to high gradient in this part.
But in the lower part of basin (Veladareh, Erdymosa and north Erdymosa subbasins) rate of erosion is low; because in this part gradient is few. Rate of especial erosion in whole of basin and per catchments of Arandareh, Veladareh, Erdymosa and north Erdymosa in order to arrange have been calculated 10.3, 14.3, 8.7, 8.6 and 8.6 ton in hectare in year. Potential of sediment discharge in whole of basin and sub basins in order to arrange have been estimated 29008, 10331, 7912, 5676 and 5179 cubic meter in the year. Excessive of especial erosion and potential sediment discharge in Arandareh catchment, than others sub basins is much of gradient and susceptibility of rocks.  Whereas in the others catchments (Veladareh, Erdymosa and north Erdymosa) factor of gradient decrease effect of others agents in viewpoint of sediment yield and have been decrease a potential sediment discharge in these catchments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Erosion
  • Veladareh basin
  • sediment yield and E.P.M method
 

احمدی، حسن (1374)، ژئومورفولوژی کاربردی جلد1 (فرسایش آبی)، چاپ دوم، تهران: انتشارات دانشگاه تهران، 614 صفحه.

باقرزاده کریمی، مسعود (1372)، بررسی کارایی مدل‌های برآورد فرسایش و رسوب و تکنیک‌های سنجش از دور و GIS در مطالعات فرسایش خاک، پایان نامه کارشناسی ارشد، قدوسی، جمال دانشگاه تربیت مدرس،دانشکده منابع طبیعی، 185 صفحه.

بیات، رضا، سرمدیان، فریدون، درویش صفت، علی اصغر، رفاهی، حسینقلی (1380)، بررسی کارایی مدل EPM و MPSIAC در برآورد رسوب حوزه آبخیز طالقان به کمک GIS، مجله علوم کشاورزی ایران، دوره 32، شماره 1، ص 203-217.

خدابخش، سعید، محمدی، اکبر، رفیعی، بهروز، بزرگزاده، عیسی (1388)، مقایسه برآورد میزان فرسایش و رسوبزایی در زیر حوضه سزار (حوضه آبریز سد دز) با استفاده از مدل‌های تجربی EPM و MPSIAC با کمک دانش فازی، فصلنامه زمین شناسی ایران، سال سوم، شماره دوازدهم، ص 51-61.

خدابخشی، زینب، ارزانی، ناصر، عبداللهی، خدایار، داودیان، علیرضا (1389)، مطالعه فرسایش پذیری واحدهای سنگی و تولید رسوب با استفاده از مدل EPM به کمک GIS در بخشی از حوضه آبریز زاینده رود – حوضه حیدری در شمال شهرکرد، پژوهشهای چینه نگاری و رسوب شناسی، سال بیست و ششم، شماره پیاپی 39، شماره دوم، ص33-48.

راستگو، سعید، قهرمان، بیژن، داوری، کامران (1383)، مقایسه موردی چهار روش MPSIAC، EPM، FAO و BLM در برآورد فرسایش و رسوب حوضه آبخیز تنگ کنشت، مجموعه مقالات دومین کنفرانس ملی دانشجویی منابع آب و خاک، شیراز: دانشگاه شیراز، ص 10-20.

راستگو، سعید، قهرمان، بیژن، ثنایی نژاد، حسین، داوری، کامران، خداشناس، سعید رضا (1385)، برآورد فرسایش و رسوب حوضه‌ آبخیز تنگ کنشت با مدلهای تجربی MPSIAC و EPM به کمک GIS، نشریه کشاورزی و منابع طبیعی، سال دهم، شماره ۱، صفحه ۹۱ -۱۰5.

رفاهی، حسینقلی (1375)، فرسایش آبی و کنترل آن، چاپ اول، تهران: انتشارات دانشگاه تهران، 551 صفحه.

رفاهی، حسینقلی (1382)، فرسایش آبی و کنترل آن، چاپ چهارم، تهران: انتشارات دانشگاه تهران، 671 صفحه.

رفاهی، حسینقلی، نعمتی، محمدرضا (1372)، بکارگیری روش EPM در مطالعه فرسایش پذیری و تولید رسوب حوضه آبخیز طالقان الموت رود، مجله علوم کشاورزی ایران، شماره 26، ص32-45.

رنگ زن، کاظم، زراسوندی، علیرضا، حیدری، ارسلان ( 1387)، مقایسه دو مدل EPM و MPSIAC در برآورد فرسایش و رسوب حوضه پگاه سرخ گتوند خوزستان با استفاده ازتکنیک‌های RS و GIS، فصلنامه پژوهشهای جغرافیایی، سال چهلم، شماره 64، ص 123-136.

سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح (1335)، عکسهای هوایی 1:55000 منطقه.

سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح (1354)، نقشه‌های توپوگرافی 1:50000 نیر و سرعین.

سازمان جهاد کشاورزی استان اردبیل (1383)، گزارش مطالعات تلفیق و طراحی حوضه آبخیز سبلان، 340 صفحه.

سازمان زمین شناسی کشور (1997)، نقشه‌های زمین شناسی 1:100000 اردبیل و مشگین شهر.

سازمان هواشناسی کشور، آمار و داده‌های هواشناسی ایستگاههای اردبیل، سرعین، نیر.

سبحانی، بهروز (1376)، تجزیه و تحلیل قابلیت رسوب دهی حوضه آبخیز آق لاقان چای با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، پایان نامه کارشناسی ارشد، قدوسی، جمال، دانشگاه تربیت مدرس گروه جغرافیا، 210 صفحه.

صادقی، حمید رضا ( 1372)، مقایسه چند روش برآورد فرسایش و رسوب در حوضه اوزون دره، مجموعه مقالات سمینار ملی بررسی سیاستها و روشهای بهره برداری بهینه از اراضی، تهران: وزارت جهاد سازندگی - معاونت آبخیزداری، ص40 -75.

علیزاده، امین (1374)، اصول هیدرولوژی کاربردی، چاپ پنجم، مشهد: انتشارات آستان قدس رضوی، 634 صفحه.

 محمدیان شوئیلی، محمد حسن، سرور، جلیل الدین (1386)، روش‌های برآورد فرسایش و رسوب براساس مدلهای رایج تجربی ( PSIAC, MPSIAC ,EPM ) در حوضه آبخیز گوهر رود، مجموعه مقالات چهارمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران مدیریت حوزه‌های آبخیز، تهران: دانشگاه تهران، ص 157-176.

محمودی، فرج الله، (1383)، ژئومورفولوژی دینامیک، چاپ ششم، تهران: انتشارات دانشگاه پیام نور، 326 صفحه.

Tangestani, Majid H (2006), comparison of EPM and PSIAC models in GIS for erosion and sediment yield assessment in a semi-arid environment: Afzar catchments, Fars Province, Iran, Journal of Asian earth sciences, vol. 27, issue 5, P.585- 597.