ارزیابی و پهنه‌بندی خطر فرسایش آبکندی با استفاده از روش‌های آماری دو متغیره (مطالعه‌ی موردی: حوضه نمارستاق)

جوکار سرهنگی, عیسی; خلخالی, نیلوفر

doi:10.22111/jneh.2018.21887.1314

ارزیابی و پهنه‌بندی خطر فرسایش آبکندی با استفاده از روش‌های آماری دو متغیره (مطالعه‌ی موردی: حوضه نمارستاق)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشیار گروه جغرافیا، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه مازندران

² کارشناس ارشد هیدروژئومورفولوژی، دانشگاه مازندران

10.22111/jneh.2018.21887.1314

چکیده

یکی از اشکال مهم و پیشرفته فرسایش آبی که در مناطق مختلف سبب تخریب اراضی و تولید رسوب شده و خسـارتهای مالی زیادی وارد میکند، فرسایش آبکندی است. حوضه نمارستاق به عنوان یکی از زیرحوضه های رودخانه هراز در معرض خطر گسترش این شکل فرسایشی قرار دارد که برای کنترل آن لازم است حساسیت منطقه با بهره گیری از روشهای مناسب تعیین شود. برای این منظور نخست 133 آبکند در منطقه با استفاده از تصویر گوگل ارث، عکسهای هوایی و بازدیدهای میدانی شناسایی و نقشه پراکنش آن تهیه شد. از این تعداد 99 آبکند برای مدلسازی و 34 آبکند برای ارزیابی استفاده شد. همچنین لایه‌های عوامل اصلی مؤثر شامل جنس زمین، ارتفاع، شیب، جهت دامنه و پوشش گیاهی و کاربری اراضی در محیط ArcGIS تهیه گردید. در مرحله بعد، طول و تراکم آبکندها در هر طبقه از عوامل، با همپوشانی لایه های یادشده محاسبه و نقشه پهنه بندی خطر فرسایش آبکندی در منطقه با استفاده از روشهای آماری دومتغیره نسبت فراوانی و ارزش اطلاعات تهیه شد. نتایج نشان داد که سازند شمشک با سنگ بستر شیل، ماسه سنگ، سیلتسنگ و رسسنگ، طبقه ارتفاعی 1200-1000 متر، شیب 50-40 درصد، جهت دامنه‌ی جنوبی و پوشش مراتع ضعیف بیشترین حساسیت را نسبت به فرسایش آبکندی داشته و تلفات خاک در آنها بیشتر است. ارزیابی روشهای آماری با استفاده از رابطه احتمال تجربی نشان داد که روش ارزش اطلاعات برای پهنه بندی خطر در منطقه مناسبتر است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation and Zonation the Gully Erosion Hazard using Bivariate Statistical Methods (Case Study: Nemarestagh Watershed)

نویسندگان [English]

Eisa Jokar Sarhangi ¹
Nilofar Khalkhali ²

¹ Associate Professor of Geomorphology, University of Mazandaran, Babolsar, Iran

² M.A. of Hydro-geomorphology, University of Mazandaran, Babolsar, Iran

چکیده [English]

One of the most important and advanced forms of water erosion is gully erosion that causes the destruction of land and sediment production in many areas, resulting in a lot of economic damage. The Nemarestagh watershed is one of the sub-basins of the river Haraz which is exposed to expanding this form of erosion. It is necessary to determine the sensitivity of the area by using appropriate methods to plan its control. For this purpose, 133 gullies were first recognized and recorded through Google Earth image, aerial photography and extensive field surveys. Randomly out of this number, 99 gullies are used for modeling and 34 gullies are implemented for evaluation. The layers of effective factors including lithology, elevation, slope, aspect and vegetation and land use were prepared using ArcGIS environment. In the next step, the length and density of gullies in per class of the factors were calculated by overlaying the layers and the map of the risk zoning of gully erosion in the region was provided using the frequency ratio and information value statistical methods. The results showed that Shemshak formation with shale, sandstone, siltstone and conglomerate, elevation of 1000-1200 meters, the slope of 40-50 percents, the southern direction and poor pasture have a highest gully erosion susceptibility. The evaluation of statistical methods using the probabilistic probability showed that the information value model is more suitable for hazard zonation in the area.

کلیدواژه‌ها [English]

Gully Erosion
Hazard Zonation
information value
Nemarestagh

مراجع

انتظاری، مژگان؛ ملکی، امجد؛ مرادی خدیجه؛ الفتی، سعید، (1394). بررسی فرسایش خندقی حوضه آبریز دیره با استفاده از روش تلفیق وزنی و شاخص توان آبراههای، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 118، صص 315-297.

رفاهی، حسینقلی، (1388). فرسایش آبی و کنترل آن. انتشارات دانشگاه تهران. 13 صفحه.

رئیسی نشاط، امیر؛ رفاهی، حسینقلی؛ سرمدیان، فریدون؛ گرجی، منوچهر، (1390). برآورد میزان فرسایش آبکندی و مقدار عقبنشینی دیواره های آبکند با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در بخشی از حوضه آبخیز طالقان، مجله پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب)، دوره 25، شماره 1، صص 82-71.

سلیمان پور، سید مسعود؛ صوفی، مجید؛ احمدی، حسن، (1389). بررسی آستانه توپوگرافی و عوامل موثر بر رسوب زایی و گسترش خندق ها در منطقه نی ریز استان فارس. نشریه مرتع و آبخیزداری، مجله منابع طبیعی ایران، دوره 63، شماره 1، صص 53-41.

شادفر، صمد (1393). کاربرد منطق فازی در بررسی فرسایش خندقی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: حوضه طرود)، فصلنامه اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، شماره 92، صص 42-35.

فرج زاده، منوچهر؛ افضلی، عباسعلی؛ خلیلیف یاسر؛ قلیچی، عبادالله، (1391). ارزیابی میزان حساسیت به فرسایش خندقی با استفاده از مدل رگرسیون چند متغیره (مطالعه موردی: جنوب شرق استان مازندران؛ کیاسر)، مجله پژوهشهای فرسایش محیطی، شماره 6، صص 57-42.

قدوسی، جمال، (1382). مدلسازی مورفولوژی فرسایش آبکندی وپهنه بندی خطر آن (مطاله موردی در آبخیز زنجان رود)، رساله دکتری آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران 366، 368 صفحه.

مرادی، حمیدرضا؛ محمدی، مجید؛ پورقاسمی، حمیدرضا، (1391). حرکات دامنهای (حرکات تودهای) با تأکید بر روشهای کمّی تحلیل وقوع زمینلغزش، انتشارات سمت، 209 صفحه.

مقصودی، مهران؛ شادفر، صمد؛ عباسی، محمد، (1390). پهنهبندی حساسیت اراضی به فرسایش خندقی در حوضه زواریان استان قم، پژوهش های ژئومورفولوژی کمی، شماره 2، صص 52-35.

مقیمی، ابراهیم؛ علوی پناه، سید کاظم؛ تیمور جعفری، (1387). ارزیابی و پهنهبندی عوامل مؤثر در وقوع زمین‌لغزش دامنه‌های شمالی آلاداغ (مطالعهی موردی: حوضهی زهکشی چناران در استان خراسان شمالی)، پژوهش‌های جغرافیایی، شمارهی 64، صص 75-53.

نیازی، یعقوب؛ اختصاصی، محمدرضا؛ طالبی، علی؛ آرخی، صالح؛ مختاری، محمدحسین، (1389). ارزیابی کارایی مدل آماری دومتغیره در پیشبینی خطر زمینلغزش (مطالعه موردی: حوزهی سد ایلام)، مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، شمارهی 10، صص 20-9.

نیکپور، نورالله؛ فتوحی، صمد؛ نگارش، حسین؛ سیستانی، مسعود، (1396). مورفومتری فرسایش آبکندی و عوامل موثر بر ایجاد و گسترش آن (حوضهی دشت چم فاضل در جنوب غرب استان ایلام)، نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، سال چهارم، شماره 1، صص 112-97.

Conforti, M. Aucelli, P.P.C. Robustelli, G. and Scarciglia, F. (2011). Geomorphology and GIS analysis for mapping gully erosion susceptibility in Turbolo stream Cat chment. Northern Calabria, Italy Natural Hazards 56, pp.881- 898.

De Vente, J.Poesen, J. Verstraeten, G. (2005).The application of semi-quantitative methods and reservoir sedimentation rates for the prediction of basin sediment yield in Spain. Journal of Hydrology 305, pp. 63–86.

Lan, H. X. Zhou, C. H. Wang. L. J. Zhang, H. Y. Li, R. H. (2004). Landslide hazard spatial analysis and prediction using GIS in the Xiaojiang Watershed, Yunnan, China. Engineering Geology 76, pp. 109-128.

Lee, S. Sambath, T. (2006). Landslide susceptibility mapping in the DamreiRomel area, Cambodia using frequency ratio and logistic regression models. Environmental Geology 50, pp. 847-855.

Lesschen, J.P. Kok, K. Verburg, P.H. Cammera, L.H. (2007). Identification of vulnerable areas for gully erosion under different scenarios of land abandonment in Southeast Spain, Catena 71, pp. 110–121.

Nourmohammadi, F. Fatollahi, T.Mirzaei, J. Soleimani, K. Habibnejhad Roshan, M.Kavian, A. (2013). Estimation of Stormwise Sediment Yield of Gully Erosion Using Important Rainfall Components in Different Land Uses of Zagros Forest, Iran. Journal of Rangeland Science 4, pp.302.

Okengwo, O.N. Okeke O.C. Okereke, C.N. Paschal, A. C. (2015). Geological and Geotechnical Studies Of Gully Erosion at Ekwulobia, Oko and Nanka Towns, Southeastern Nigeria, EJGE 20, pp. 113-122.

Poesen, J. Nachtergaele, J. Verstraeten, G. Valentin C. (2003). Gully Erosion andEnvironment Change: Importance and Research Needs, Catena 50, pp. 91-133.

Pradhan, b. Lee, s. (2010). Landslide susceptibility assessment and factor effect analysis: backpropagation artificial neural networks and their comparison with frequency ratio and bivariate logistic regression modeling, Environmental Modelling 25,pp.747–759.

Schmitt, A. Rodzik, J. Zglobicki, W.Russolk, C. Dotterweich, M. Bork, H. (2006). Time and scale of gully erosion in the JedlicznyDol gully system, South-east Poland, Catena 68, pp. 124-132.

Shit, P. K.Bhunia, G. S.Maiti, R. (2013). Assessment of Factors Affecting Ephemeral Gully Development in Badland Topography: A Case Study at Garbheta Badland (Pashchim Medinipur, West Bengal, India) International Journal of Geosciences 4, pp. 461-470

Wasson, R.J.Caitcheon, G. Murray, A.S. McCulloch, M. Quade, J. (2002). Sourcing sediment using multiple tracers in the catchment of Lake Argyle, northwestern Australia. Environmental Management 29, pp. 634– 646.

Yalcin, A. (2008). GIS-based landslide susceptibility mapping using analytical hierarchy process and bivariate statistics in Ardesen (Turkey): Comparisons of results and confirmations, Catena 72, pp.1-12.

Zhang, Y. Wu, Y. Liu, B. Zheng, Q.Yin, J. (2007). Characteristics and factors controlling the development of ephemeral gullies in cultivated catchments of black soil region, Northeast China, Soil & Tillage Research 96, pp. 28–41.