برآورد میزان فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضه آبخیز کنگیر در استان ایلام با استفاده از مدل E.P.M

حجازی, سید اسداله; احمدی, مهدی; شهابی, هیمن

doi:10.22111/jneh.2018.17056.1073

برآورد میزان فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضه آبخیز کنگیر در استان ایلام با استفاده از مدل E.P.M

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشیار گروه ژئوموفولوژی، دانشکده جغرافیا و برنامه‌ریزی، دانشگاه تبریز

² دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشکده جغرافیا و برنامه‌ریزی، دانشگاه تبریز

³ استادیار گروه ژئومورفولوزی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستان

10.22111/jneh.2018.17056.1073

چکیده

فرسایش خاک امروزه یکی از خطرات جدی برای منابع طبیعی هر کشور محسوب می‌گردد و در بسیاری از مناطق جهان و نیز ایران فرسایش یکی از مخاطرات طبیعی تلقی می‌گردد. امروزه وجود سامانه‌های دقیق و مدل‌های ریاضی مختلف فرسایشی امکان ذخیره اطلاعات‌پایه و به‌روز را به پژوهشگران می‌دهند تا بتوانند میزان فرسایش و تولید رسوب را در حوضه‌های آبخیز برآورد کنند. در تحقیق حاضر با استفاده از مدل فرسایش E.P.M ((Erosion Potential Method به بررسی و میزان فرسایش‌پذیری حوضه آبخیز کنگیر در استان ایلام پرداخته‌شده است. در گام اول با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی 1:50000 مرز حوضه مشخص گردید. همچنین از نقشه‌های رقومی آبراهه‌ها، زمین‌شناسی، کاربری اراضی، بارش، پوشش گیاهی، تصاویر ماهواره اییIRS و ETM+ مربوط به سال 1393 استفاده گردید. منطقه موردمطالعه در قسمت شمالی استان ایلام و در حوضه استحفاظی شهرستان ایوان قرار دارد. این منطقه ازجمله مناطق پر بارش استان ایلام بوده و متوسط سالیانه بارش در این ناحیه بیش از 700 میلی‌متر است. وجود سازندهای حساس به فرسایش و کوهستانی بودن منطقه و شیب زیاد سبب شده که منطقه موردمطالعه از مناطق مستعد جهت فرسایش خاک باشد. میزان فرسایش ویژه در این حوضه در سال معادل 5/13 تن در هکتار در سال برآورد گردید که معادل 961 مترمکعب در کیلومترمربع در سال می‌باشد. مقدار ضریب رسوب‌دهی حوضه کنگیر 81/0 محاسبه گردید. به‌طوری کلی نتایج تحقیق نشان‌دهنده فرسایش‌پذیری متوسط حوضه آبخیز است که به ترتیب بیشترین فرسایش متعلق به قسمت‌های غربی و جنوب غربی و کمترین فرسایش مربوط قسمت‌های مرکز و شمال غربی حوضه آبخیز موردمطالعه است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimates of erosion amount and sediment production in the Kangir watershed in Ilam Province using E.P.M model

نویسندگان [English]

Asad allah Hejazi ¹
Mehdi Ahmadi ²
Himan Shahabi ³

¹ Associate Professor in Geomorphology, Facility of geography and planning, Tabriz University, Tabriz, Iran

² PhD student of Geomorphology, Facility of geography and planning, Tabriz University, Tabriz, Iran

³ Department in Geomorphology, Faculty of Natural Resources, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran

چکیده [English]

Soil erosion is one of the serious threats for natural resources of each country and in many regions of the world and Iran, erosion is considered as a natural hazard. Nowadays, existing of precise systems and different mathematical models of erosion can ability to researchers for store basic and up-to-date, so that they can estimate the amount of erosion and sediment production in the watersheds. In present research, the model erosion E.P.M (Erosion Potential Method) is used to estimates of the erosion and sediment production in the Kangir watershed in Ilam Province. In the first step, using topographic maps with scale 1: 50,000, the watershed boundary was determined. It also streams digital maps, geology, land-use, rainfall, land cover, satellite images IRS and ETM+ in 2014 were used. The study area is located in the northern part of Ilam province in the Iwan city. This area is one of the high rainfall areas of Ilam province and the average annual rainfall in this area is more than 700 mm. The existence of sensitive formation to erosion and mountainous regions and steep slopes have caused the studied area to be prone area to soil erosion. The specific erosion in the watershed was the equivalent of 13.5 tons per hectare along with per year that equal to 961 cubic meters in square kilometer along with per year. The amount of sediment coefficient of the basin was calculated around 0.81. Generally, the obtained results had indicate average erosion amount of watershed that high erosion area are located in the western and southwestern sides respectively but the low erosion are located in central and northwestern sides of study area.

کلیدواژه‌ها [English]

E.P.M model
Soil erosion
Kangir watershed
Ilam Province

مراجع

برزو، آرش؛ ممیزی، محمدرضا؛ نیک‌اندیش، عباسعلی، (1386)، مقایسه سه مدلEPM, MPSIAC, PSIAC در برآورد میزان فرسایش و رسوب در حوضه چهل چشمه استان فارس، فصلنامه دانش کشاورزی ایران، شماره1،29-19.

حسینخانی، حسن، (1392)، ارزیابی خطر فرسایش و پتانسیل رسوب‌دهی حوضه آبخیز سد شهریار میانه با استفاده از تکنیک‌های GIS و مدل EPM، فصل‌نامه زمین‌شناسی ایران شماره، 26، ص:96-87.

حکیم خانی، شاهرخ، (1381)، مروری بر مطالعات و پایان‌نامه انجام‌شده بر روی مدل تجربی PSIAC در ایران و بررسی ایرادهای واردشده بر آن‌ها و تهیه دستورالعمل استفاده از آن‌ها، سمینار دوره دکتری، دانشگاه تهران.

دهزاد، بهروز؛ شکیبا، علیرضا؛ حسینی اصل، امین؛ مشکین، خدیجه، (1387)، پهنه‌بندی فرسایش در استان گلستان با استفاده از مدل EPM در محیطGIS، مطالعات برنامه‌ریزی سکونت‌گاه‌های انسانی، شماره 7، ص 72-61.

راستگو، سعید، (1383)، مقایسه دو مدل EPM و MPSIAC در برآورد رسوب حوضه آبخیز تنگ گشت، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد.

رفاهی، حسینقلی، (1382)، فرسایش آبی و کنترل آن، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ سوم.

رنگزن، کاظم؛ زراسوندی، علیرضا؛ حیدری، ارسلان، (1387)، مقایسه دو مدل E.P.M, MPSIAC برای برآورد فرسایش و میزان رسوب حوضه پگاه گتوند خوزستان با استفاده از تکنیک GIS و RS، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 64، ص 136-123.

رنگزن، کاظم؛ مراد زاده، محسن، (1384)، برآورد میزان رسوب‌دهی حوضه امامزاده عبدالله شهرستان باغملک با استفاده از سنجش‌ازدور و GIS در مدل MPSIAC و مقایسه با روش‌های سنتی، همایش ژئوماتیک، سازمان نقشه‌برداری.

سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح کشور، (1385)، فرهنگ آبادی‌های استان ایلام (شهرستان ایلام).

عابدینی، موسی؛ شبرنگ، شنو؛ اسمعلی، اباذر، (1391)، بررسی میزان فرسایش خاک و رسوب‌دهی در حوضه آبخیز مشکین چای به روش EPM، جغرافیا و توسعه. شماره 30، ص100-87.

قضاوی، رضا؛ ولی، عباسعلی؛ مقامی، یاسر؛ عبدی، ژاله؛ شرفی، سیامک، (1391)، مقایسه مدل‌های EPM، MPSIAC و PSIAC در برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از GIS، جغرافیا و توسعه، شماره 27، 126-117.

مرادی، مصطفی؛ عنچه پور، دیبا؛ نوحه‌گر، احمد؛ محمودی نژاد، وفا، (1390)، مقایسه مدل‌های EPM و MPSIAC در برآورد فرسایش و تولید رسوب در حوضه آبخیز پور احمدی (استان هرمزگان)، پژوهش‌های فرسایش محیطی، شماره 4، ص 67-53.

نادری، فتح‌الله؛ کریمی، حاجی؛ ناصری، بهروز، (1388)، پهنه‌بندی پتانسیل فرسایش خاک در حوزه آبخیز آسمان‌آباد ایلام به رو شاخص فرسایش، پژوهش‌های سازندگی، شماره 49، ص 51-44.

هاشمی، سید علی‌اصغر؛ عرب خذری، محمود، (1386)، ارزیابی مدل E.P.M از طریق رسوب سنجی مخازن سدهای کوچک، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 42، ص 355-345.

یمانی، مجتبی؛ اسکندری نژاد، فاطمه، (1389). تاثیر عوامل ژئومورفولوژیک بر رسوبزایی حوضه قزقنچای (زیر حوضه حبله رود در بالادست سد نم رود)، علوم زمین سازمان زمین شناسی کشور، شماره 1، ص 17-1.

Amini, S. Rafiei, B. Khodabakhsh, S. and Heydari, M. (2010). Estimation of erosion and sediment yield of Ekbatan Damdrainage basin with EPM, using GIS. Iranian Journal of Earth Sciences, 2, 173-180.

Amiri, F. and Tabatabaie, T. (2009). EPM Approach for erosion modeling using RS and GIS. 7th FIG Regional Conference, Vietnam, 19-22.

Amiri, K. (2010). Estimate of erosion and sedimentation in semi-arid basin using empirical models of erosion potential within a geographic information system. Air, Soil and Water Research, 3.

Brierley, G. I. Fryirs, K, I. (2006). “Geomorphology and River Management”, Blackwell Publication, pp387.

Erlich, R. R. (1988). The Loss of diversity: causes and consequences. In: Wilson E. O. and Peter F. M. (eds), Biodiversity. National Academic Press, Washington D. C. pp. 21-27.

Feng, X. Wang, Y. Cheng, L. Fu, B. Bai, G. (2010). Modeling soil erosion and response to land – use change in hilly catchments of the Chinese loess plateau, 118.

Feoli, E. Vuerich, L. G. Zerihun, W. (2000). Evaluation of environmental degradation in northern Ethiopia using GIS to integrate vegetation, geomorphological, erosion andsocio-economic factors. Agriculture, Ecosystems and Environment, 91, 313-325.

Feiznia, S. (1996). Rocks Resistance against Erosion in Different Climates of Iran, Journal of Natural

Resources, 47: 95-116 (In Persian).

Fox, D. Berolo, W. Carrega, P. Darboux, F. (2006). Mapping erosion risk and selecting sites for simple erosion control measures after a forest fire in Mediterranean France. Earth Surface Processes and Landforms, 3.

Gavrilovic, Z. (1988). The Use of an Empirical Method (Erosion Potential Method) for Calculating Sediment Production and Transportation in Unstudied or Torrential streams International Conference of River Regime, 18-20 May, Wallingford, England 1988 pp. 411-422.

Grauso, S. Fatloruso, G. Crocettl, C. & Montanaral, A. (2007).”A spatially distributed analysis of erosion susceptibility and sediment yield a river basin by means of geomorphic parameters and regression relationships”, Hydrol. Earth syst. Sci. Discuss. Vol. 4: 627-654.

Jain, S.K. Goel, M. K. (2002). Assessing the vulnerability to soil erosion of the Ukai Dam catchments using remote sensing and GIS. Hydrological Sciences Journal, 47.

Khan, M.A. Gupta, V.P. Moharana, P. C. (2001). Watershed prioritization using remote sensing and geographical information system: a case study from Guhiya, India. Journal of Arid Environments, 49.

Mc Cuen, R.H. (1998). Hydrologic Analysis and Design, 2nd ed. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ.

Owengh, M. (2003). Landuse planning and integrated management of natural hazards in Golestan province. Seminar on floods hazard prevention and mitigation, Gorgan, Iran, Abstract,

Shahabi, H. Ahmad, B. B. Mokhtari, M. H. Zadeh, M. A. (2012). Detection of urban irregular development and green space destruction using normalized difference vegetation index (NDVI), principal component analysis (PCA) and post classification methods: A case study of Saqqez city. International Journal of Physical Sciences, 7(17), 2587-2595.

Shahabi, H. Salari, M. Ahmad, B. B. Mohammadi, A. (2016). Soil Erosion Hazard Mapping in Central Zab Basin Using EPM Model in GIS Environment. International Journal of Geography and Geology, 5(11), 224-235.

Tangestani, M.H. (2006). Comparison of EPM and PSIAC models in GIS for erosion and sediment yield assessment in a semi- arid envornment: Afzar Catchment, Fars Province, Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 27, 585-597.

Tangestani, M. H. (2001). Integrating geographic information systems in erosion and sediment yield applications using the erosion potential method (EPM) Proceedings.

Wilson, E. O. (1992). The Diversity of life. Belknap Press, Cambridge, MA, USA. Yitayew, M. Pokrzy wka, S. J. Renard, K.G. 1999. - Using GIS for facilitating erosion estimation. Appl. Eng. Agric. 15, 295-301.