لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 36 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
26
به نام خدا
فهرست
1- مقدمه 3
2- اهمیت فرسایش 4
3- انواع فرسایش 5
4- مراحل مختلف فرسایش 7
5- اشکال مختلف فرسایش 8
6- اثر و نتیجه فرسایش 14
7- مبارزه با فرسایش خاک 17
8- مبارزه با فرسایش آبی 18
9- مبارزه با فرسایش بادی 29
10- منابع و مراجع 37
2
1- مقدمه
فرسایش که به آلمانی Abtrag وبه فرانسه وانگلیسی Erosion گفته میشود، از کلمه لاتین Erodere گرفته شده وعبارت است از فرسودگی و از بین رفتگی مداوم خاک سطح زمین (انتقال یا حرکت آن از نقطه ای به نقطه دیگر در سطح زمین) توسط آب یا باد[1].
خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است. امروزه فرسایش خاک به عنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار میرود. در مناطقی که فرسایش کنترل نمیشود، خاک ها به تدریج فرسایش یافته، حاصلخیزی خود را از دست می دهند.
فرسایش نه تنها سبب فقیر شدن خاک و متروک شدن مزارع می گردد و از این راه خسارات زیاد و جبران ناپذیری را به جا می گذارد، بلکه با رسوب مواد در آبراهه ها، مخازن سدها، بنادر و کاهش ظرفیت آبگیری آنها نیز زیانهای فراوانی را سبب میگردد. بنابر این نباید مساله حفاظت و حراست خاک را کوچک و کم اهمیت شمرد.
اگر استفاده خاک بر اساس شناسایی استعداد و قدرت تولیدی آن ومبتنی بر رعایت اصول صحیح و علمی باشد، خاک از بین نمی رود[2]. فقط در سایه حمایت پوشش نباتی(درختان یا سایر گیاهان) بوده که فرسایش خاک بسیار کند شده و تعادلی در تشکیل و فرسایش خاک ایجاد گردیده است.
این تعادل مساعد که تحت تاثیرشرایط طبیعی حکمروا شده بود،از زمانی که بشر زمین را به منظور تهیه محصول وبدست آوردن غذا و دیگر مایحتاج خود ،موردکشت و زرع قرار داد تا از آن به عنوان مرتع استفاده کرد، بر هم خورد و زمین ها در معرض فرسایش شدید و وسیع قرار گرفت .
بنابراین فرسایش قبل از آنکه مورد بهره برداری انسان قرارگیرد نیز اتفاق میافتاده(فرسایش طبیعی) ولی از وقتیکه انسان در آن به کشت و زرع پرداخت باعث فرسایش بیش از حد(فرسایش سریع وشدید) خاک شده است.
3
2- اهمیت فرسایش
درست است که از خاک هایی که در نتیجه فرسایش آبی شدید ازنقاط مرتفعتربه نقاط پستتر یا چالهها وپشت سدها منتقل میشود، باز زمین به وجود میآید واین گونه زمینها اغلب امکان دارد زمینهای رسوبی یا آبرفتی حاصلخیزی باشد(کما اینکه زمینهای حاصلخیز را در اکثر موارد همین زمینهای رسوبی یا آبرفتی تشکیل میدهد) ولی از آنجا که مقدار زمینیکه بر اثر رسوب و تجمع مواد بوجود میآید در مقابل سطحهاییکه خاک آن فرسایش یافته است، ویران میشود، تا این رسوبات را بوجود آورد،آنقدر ناچیز و بیارزش است،که به منظور جلوگیری از تخریب و زیانهای بیشتر و همچنین حفظ تعادل طبیعت باید با اقدامات سریع وجدی تا آنجا که ممکن است مانع از فرسایش خاک شد.
طبق محاسباتی که صورت گرفته است، بطورکلی برای تشکیل یک سانتیمترخاک 500 تا 800 سال زمان لازم است، و اگر حساب کنیم که خاک زراعتی 25 سانتیمتر عمق داشته باشد پس این ضخامت خاک، طی 20 هزار سالکارمداوم طبیعت بوجود آمده است.
3- انواع فرسایش
3-1- بر اساس انواع عوامل فرسایشی
در طبیعت دو نیرو، یا دو عامل وجود دارد که باعث جابجایی خاک یا به عبارت دیگر فرسایش خاک میشود: آب و باد[1].
یکی از مهمترین فرایندهای طبیعی در مناطق خشک و نیمهخشک و فرا خشک فرسایش بادی است.این فرایند در شرایطی رخ میدهد که علاوه بر وجود خاک حساس، باد دارای حاکمیت و سرعت قابل توجه باشد. انتقال ذرات خاک به صورتهای مختلف معلق، جهشی و خزشی انجام میگیرد وباعث خسارتهای جدی به محیط زیست میشود[3]. فرسایش آبی در بند 8 مفصلا شرح داده خواهد شد.
5
3-2- بر اساس تاثیر طبیعت و دخالت انسان
فرسایش طبیعی یا بطئی که فرسایش عادی هم نامیده میشود پیوسته در طبیعت بوسیله آب یا باد صورت گرفته و میگیرد و نتیجه قوه ثقل، سرازیری دامنه ها، جریان آب سطحی روی زمین،وجود نهرها و رودها و یخچالها وغیره است.
عمل این نوع فرسایش کند و هماهنگ با تولید خاک است بدین معنی که از یک طرف خاک تشکیل میشود و از طرف دیگر امکان دارد فرسایش یابد.عوامل طبیعی مؤثر در فرسایش سبب فرسایش یافتن قلل مرتفع وکاهش ارتفاع آنها و همچنین پر کردن درهها و چالهها میشود که نتیجه آن صاف و هموار شدن سطح زمین است.
در این نقل وانتقال خاک، در صورتی که عمل خاکسازی بیش از فرسایش باشد، موجب افزوده شدن وگسترش خاکها میشود، اگر متعادل باشد،یک هماهنگی بین فرسایش و خاکسازی بوجود میآید ولی چنانچه تخریب سریع و شدید وعمل خاکسازی ضعیف باشد، تعادل طبیعی بر هم میخورد.
در چنین وضعی که زمین بشدت فرسایش مییابد سنگهای مادر ظاهر میگردد وچهره زمین به صورت لخت و بایر درمیآید. مبارزه بااین فرسایش بسیار مشکل و در بسیاری از موارد غیر ممکن است. فرسایش سریع یا مخرب همانطور که ذکر شد نتیجه تاثیر اعمال بشر است.
4- مراحل مختلف فرسایش
فرسایش چه توسط باد صورت گیرد چه توسط آب، خواه عادی باشد خواه سریع، دارای سه مرحله است: مرحله کنده شدن خاک، مرحله انتقال خاک و مرحله انباشته شدن و تجمع خاک.
4-1- مرحله کنده شدن خاک از جای خود
در این مرحله، ابتدا خاکدانهها بر اثر از بین رفتن هوموس و کلوئیدهای خاک، چسبندگی خود را از دست میدهند و از هم میپاشند. در نتیجه خاک آماده فرسایش میشود. در چنین وضعی، خاک سطحالارض که حاصلخیزترین قسمت خاک است، به طور ناگهانی یا بتدریج بوسیله آب یا باد از جای خود کنده میشود.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 10 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
برآورد فرسایش و رسوب به کمک داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی بااستفاده از مدل MPSIAC (مطالعه موردی :حوزه آبخیز زیارت استان گلستان)
برآورد فرسایش و رسوب به کمک داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی بااستفاده از مدل MPSIAC (مطالعه موردی :حوزه آبخیز زیارت)
چکیده
آثار سوء پدیده فرسایش در کوتاه مدت ممکن است چندان چشمگیر و محسوس نباشد، ولی در بلند مدت محسوس خواهد بود. فرسایش و هدررفت خاک یکی از عوامل اصلی در کاهش حاصلخیزی خاک، کاهش محصول، رسوب مواد در آبراهه ها ، کانالهای آبیاری و رودخانه ها، کاهش ظرفیت مخازن سدها وکاهش عمر آنها ، وقوع سیل وآلودگی محیط زیست و مسدود شدن راهها میشود. تخمین مقدار رسوبدهی حوضه های آبخیز ،مقابله با خطرات ناشی از تجمع رسوب در سازه های آبی و مخازن سدها از اهداف اساسی در مدیریت منابع آب می باشد. این تحقیق با هدف برآورد فرسایش و رسوب حوزه آبخیز زیارت واقع در استان گلستان با مساحتی بالغ بر73/98 کیلومترمربع با استفاده ازتکنیک های RS, GIS ومدلMPSIACانجام گرفته است. مدل MPSIAC وضعیت فرسایش وتولید رسوب رادرهر واحد کاری بر حسب شدت و ضعف نقش 9 عامل محیطی مشتمل برزمین شناسی، خاکشناسی ، اقلیم، رواناب ، توپوگرافی، پوشش زمین، کاربری اراضی، فرسایش سطحی و فرسایش رودخانه ای بررسی می کند. در این تحقیق، لایه های مربوط به عوامل مدل در محیط GISتهیه شد و نهایتا" با استفاده از تحلیلهای مکانی و همپوشانی لایه های اطلاعاتی مقدار رسوب 79/22043 تن در سال برآورد گردید. برای محاسبه فرسایش ویژه از ضریبSDR(نسبت تحویل رسوب )استفاده شد و میزان فرسایش برای حوزه مورد نظر 58/698 تن در سال بدست آمد. طبقه بندی کیفی حوزه بر اساس راهنمای مدل MPSIACنشان می دهدکه بخش اعظم حوزه در کلاس فرسایشی متوسط قرار می گیرد. مقدار رسوب ایستگاه هیدرومتری 23/18582 تن در سال بوده است. تقارب نتایج ضبط شده در ایستگاه هیدرومتری با نتایج حاصله از مدل مورد بررسی نشان می دهد که با استفاده ازبرخی مشاهدات صحرائی و تصاویرماهواره ای(به خصوص درصورت صعب العبوربودن منطقه) می توان مقدار رسوب را در حوزه مورد مطالعه با دقت بالائی برآورد نمود تا در راستای برنامه های مدیریتی و آبخیزداری مورد استفاده قرار گیرد.
کلمات کلیدی: فرسایش،رسوب، داده های ماهواره ای ، MPSIAC، GIS
مقدمه
فرسایش و رسوبزایی یکی از مشکلات مهم در مدیریت حوزه های آبخیز کشور می باشد. فرسایش و پیامد های ناشی از آن، با تشدید بهره برداری انسان از طبیعت از اوائل قرن بیستم، اثرات منفی خود را براکوسیستم حیاتی وارد ساخته است.عامل اصلی آن افزایش جمعیت و استفاده بیش از حد از زمین است. به منظور اجرای برنامه های حفاظت و کنترل فرسایش خاک و کاهش رسوبدهی ضرورت دارد که حجم کل بار رسوبی و شدت فرسایش پذیری در یک حوزه آبخیز ارزیابی و برآورد گردد و عوامل مؤثردر فرسایش حوزه شناسایی گردند. بطوریکه شناسایی این عوامل ما را در انتخاب راهکار های مناسب جهت کنترل فرسایش و حفظ منابع طبیعی یاری نماید. لذا تحلیل و برآورد میزان فرسایش و رسوب ، تهیه نقشه شدت فرسایش ، بررسی عوامل خطر فرسایش و ارائه راهکار های مدیریتی با توجه به روند فزآینده فرسایش خاک و مساحت وسیع اراضی وگاهی صعب العبور بودن مناطق، با استفاده از تکنیکهای سنجش از دور وسامانه اطلاعات جغرافیایی امری ضروری به نظر می رسد(جهان سیر،1380). در این راستا حوزه آبخیز زیارت نیز با سطح معادل 73/98کیلومترمربع واقع در استان گلستان به دلیل اهمیت ویژه اش در تامین آب شهری، دارا بودن ویژگیهای توریستی وگردشگری، از سوی دیگر به دلیل تبدیل کاربری اراضی جنگلی به کاربری های مسکونی وکشاورزی و شرایط بهره برداری نادرست از زمین های کشاورزی مانند ساختمان سازی، تاسیسات و جاده ها، وقوع سیلاب های شدیددر چند سال اخیر، بررسی وضعیت فرسایش و رسوبدهی را در آن را امری اجتناب ناپذیر ساخته است. از طرفی شیب دامنه ها در منطقه زیاد بوده و تاحدودی امکان انجام عملیات صحرایی را با مشکل روبرو می کند. مدیریت اصولی این مناطق به اطلاعات کمی، به هنگام و دقیق نیاز دارد. یکی از روشهای دسترسی به این اطلاعات و مکان یابی مناطق پر خطر فرسایشی،استفاده از داده های ماهواره ای است.
شرستا و همکاران(1996) با انجام یک مطالعه موردی در منطقه یوتا در تایلند میزان نرخ فرسایش خاک را با استفاده از مدلUSLE -Universal Soil Loss Equation
و با استفاده از سیستم های GISوRS مورد بررسی قرار دادند که میزان نرخ فرسایش را از 0 تا 32/279 برآورد نمودند. در تحقیقی که توسط گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه آنکارا در سال1996بر روی مقدار کمی فرسایش بااستفاده از RSو GISدر حوزه کوبوک آنکارا انجام شد، مقدار خاک هدررفته، 08/12 تن در هکتار در سال بر آورد گردید.
دانیل و همکاران (1998)اقدام به تهیه نقشه پهنه بندی خطر فرسایش درایالت پسیفیک واشنگتن نمودند واز محیط GIS(نرم افزار (ERDASدر تهیه نقشه تفکیکی مناطقی با خطر فرسایش و از داده های رقومی تصاویرسنجنده TMاستفاده کردند.
کوخ وشرستا(2001)با استفاده از تصاویر ماهواره ای اقدام به پهنه بندی فرسایش و کاربری اراضی در حوزه خولا کشور نپال نمودند و درنهایت مقدار فرسایش خاک را به میزان 01/0تا4/0 تن درهکتاردرسال در اراضی با کاربری کشاورزی و آبی ودر نهایت میزان فرسایش خاک را 6/12تن درهکتاربرآوردکردند.
حمیدی فر و همکاران (1384) ضمن تهیه نقشه کاربری و فرسایش در دو مقطع زمانی سالهای 81-67 با استفاده ازتصاویررقومیTMوETM+ و مقایسه آن با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی رودخانه در ایستگاههای مختلف، امکان بررسی وضعیت حوزه آبخیز کرخه را مهیا کردند. رحمانی و همکاران(1384) از داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی در برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از مدل -Modified Pasific Southwest Inter Agency Committee
MPSIAC در حوزه آبخیز شرفخانه- شبستر استفاده کردند ووجود همبستگی بالای این مدل با رسوب اندازه گیری شده در ایستگاه هیدرومتری(تقریبا"89%) را نشان دادند. راستگوو همکاران(1385) مقدار فرسایش و رسوب حوزه آبخیز تنگ کنشت با مدل های MPSIAC و -Erosion Potential Method
EPM را به کمک GIS برآورد کردند ونتیجه گرفتند که مدلMPSIAC نتایج بهتری را نسبت به مدل EPM برای حوزه موردنظر ارائه داده است.
هدف از این تحقیق بر آورد فرسایش و رسوب با داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی با استفاده از مدل MPSIACدر حوزه آبخیز مورد نظر و بررسی میزان همخوانی رسوب برآورد شده از طریق مدل تجربی MPSIACبا رسوب اندازه گیری شده در ایستگاه رسوب سنجی نهارخوران، شناسایی و اولویت بندی عوامل خطر به ترتیب اهمیت آنها بوده است.
مواد وروشها
موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه
حوزه آبخیز زیارت با مساحت9873 هکتار ، یکی از زیر حوزه های رودخانه قره سو می باشد که در جنوب شهرگرگان واقع شده است (شکل1). این حوزه در محدوده جغرافیایی"55 '23 ˚54 تا "10 '31 ˚54 طول شرقی و
"58 '36 ˚36 تا "11 '46 ˚36 عرض شمالی قرار گرفته است. متوسط نزولات منطقه 575 میلیمتر و متوسط دما5/7درجه سانتیگراد است. پایین ترین نقطه آن 550 مترو بالاترین نقطه آن2950 متر ارتفاع دارد. براساس مطالعات فیزیوگرافی حوزه آبخیز زیارت به6 زیرحوزه فرعی سوته رود، آبشار، سفیدآب، ناتکه، خالودره و میدان تقسیم شده است. شیب متوسط حوزه 18/48 است که میزان بالای آن در رسوبدهی و ایجاد انواع فرسایش و حرکات توده ای نقش زیادی دارد. سازندهای سنگی حوزه زیارت شامل سازند خوش ییلاق، سازند لار، دونین- کربونیفر، سازندمبارک، سازند شمشک و شیست گرگان می باشد. محدوده مورد نظرتماما" از بخش کوهستانی و ارتفاعات تشکیل شده است. گونه های مرتعی چون بروموس – آچیلا و جانی پروس سابین گونه های جنگلی مانند توسکا، ممرز، بلوط، راش، انجیلی و نمداررا رویشگاه حوزه راتشکیل داده است وسطح حوزه آبخیز از کاربری های جنگل، مرتع، اراضی کشاورزی، باغات ودیمزارهای رها شده و مناطق مسکونی پوشیده شده است(مهندسین مشاور گلستان،1375).
شکل1- موقعیت حوزه زیارت در استان گلستان
روش تحقیق:
برای ارزیابی فرسایش و رسوب در این حوزه آبخیز و بررسی فاکتورهای نه گانه مدلMPSIAC،مراحل تحقیق را
می توان به شرح ذیل خلاصه نمود.
1) بازدید های میدانی برای تعیین نقاط کنترل زمینی
2) تهیه داده های مکانی شامل نقشه های پایه برای انجام تحقیق
3) استخراج داده ها از تصاویر ماهواره ای ETM+2002
4) آنالیز داده های ماهواره ای با نرم افزار های Ilwis, Arcview
در مرحله بعدی عوامل نه گانه فرسایش در حوزه آبخیز مورد نظر تهیه و ارزش گذاری آنها به شرح زیر صورت گرفت:
الف: عامل زمین شناسی
در مدل MPSIACبرای این عامل ضریبی اعمال نمی شود،یعنیY1=X1. بر مبنای نقشه زمین شناسی 1:100000که توسط سازمان زمین شناسی و معادن کشور منتشر شده، تشکیلات و سازند های حوزه آبخیز استخراج ودرمحیطGIS واحدها رقومی شد. سپس براساس حساسیت سازندها به فرسایش امتیاز بین 1 تا10 داده شد و به صورت رستری جهت تحلیل های بعدی آماده گردید.
(معادله1) X1=Y1
ب: عامل خاک
برای ارزیابی این عامل ازنقشه قابلیت اراضی به منظور تعیین فاکتور فرسایش پذیری خاک(K) استفاده گردید. بعد از محاسبه فاکتور فرسایش پذیری خاک در هر یک از اجزای واحد اراضی، مساحت تحت اشغال درآنها مشخص و متوسطK از طریق میانگین وزنی محاسبه شد. با استفاده از معادله ذیل درجه نهایی این عامل تعیین گردید.
(معادله2) X2=16.67K
که K فاکتور فرسایش پذیری متوسط خاک است.
ج: عامل اقلیم
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 10 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
برآورد فرسایش و رسوب به کمک داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی بااستفاده از مدل MPSIAC (مطالعه موردی :حوزه آبخیز زیارت استان گلستان)
برآورد فرسایش و رسوب به کمک داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی بااستفاده از مدل MPSIAC (مطالعه موردی :حوزه آبخیز زیارت)
چکیده
آثار سوء پدیده فرسایش در کوتاه مدت ممکن است چندان چشمگیر و محسوس نباشد، ولی در بلند مدت محسوس خواهد بود. فرسایش و هدررفت خاک یکی از عوامل اصلی در کاهش حاصلخیزی خاک، کاهش محصول، رسوب مواد در آبراهه ها ، کانالهای آبیاری و رودخانه ها، کاهش ظرفیت مخازن سدها وکاهش عمر آنها ، وقوع سیل وآلودگی محیط زیست و مسدود شدن راهها میشود. تخمین مقدار رسوبدهی حوضه های آبخیز ،مقابله با خطرات ناشی از تجمع رسوب در سازه های آبی و مخازن سدها از اهداف اساسی در مدیریت منابع آب می باشد. این تحقیق با هدف برآورد فرسایش و رسوب حوزه آبخیز زیارت واقع در استان گلستان با مساحتی بالغ بر73/98 کیلومترمربع با استفاده ازتکنیک های RS, GIS ومدلMPSIACانجام گرفته است. مدل MPSIAC وضعیت فرسایش وتولید رسوب رادرهر واحد کاری بر حسب شدت و ضعف نقش 9 عامل محیطی مشتمل برزمین شناسی، خاکشناسی ، اقلیم، رواناب ، توپوگرافی، پوشش زمین، کاربری اراضی، فرسایش سطحی و فرسایش رودخانه ای بررسی می کند. در این تحقیق، لایه های مربوط به عوامل مدل در محیط GISتهیه شد و نهایتا" با استفاده از تحلیلهای مکانی و همپوشانی لایه های اطلاعاتی مقدار رسوب 79/22043 تن در سال برآورد گردید. برای محاسبه فرسایش ویژه از ضریبSDR(نسبت تحویل رسوب )استفاده شد و میزان فرسایش برای حوزه مورد نظر 58/698 تن در سال بدست آمد. طبقه بندی کیفی حوزه بر اساس راهنمای مدل MPSIACنشان می دهدکه بخش اعظم حوزه در کلاس فرسایشی متوسط قرار می گیرد. مقدار رسوب ایستگاه هیدرومتری 23/18582 تن در سال بوده است. تقارب نتایج ضبط شده در ایستگاه هیدرومتری با نتایج حاصله از مدل مورد بررسی نشان می دهد که با استفاده ازبرخی مشاهدات صحرائی و تصاویرماهواره ای(به خصوص درصورت صعب العبوربودن منطقه) می توان مقدار رسوب را در حوزه مورد مطالعه با دقت بالائی برآورد نمود تا در راستای برنامه های مدیریتی و آبخیزداری مورد استفاده قرار گیرد.
کلمات کلیدی: فرسایش،رسوب، داده های ماهواره ای ، MPSIAC، GIS
مقدمه
فرسایش و رسوبزایی یکی از مشکلات مهم در مدیریت حوزه های آبخیز کشور می باشد. فرسایش و پیامد های ناشی از آن، با تشدید بهره برداری انسان از طبیعت از اوائل قرن بیستم، اثرات منفی خود را براکوسیستم حیاتی وارد ساخته است.عامل اصلی آن افزایش جمعیت و استفاده بیش از حد از زمین است. به منظور اجرای برنامه های حفاظت و کنترل فرسایش خاک و کاهش رسوبدهی ضرورت دارد که حجم کل بار رسوبی و شدت فرسایش پذیری در یک حوزه آبخیز ارزیابی و برآورد گردد و عوامل مؤثردر فرسایش حوزه شناسایی گردند. بطوریکه شناسایی این عوامل ما را در انتخاب راهکار های مناسب جهت کنترل فرسایش و حفظ منابع طبیعی یاری نماید. لذا تحلیل و برآورد میزان فرسایش و رسوب ، تهیه نقشه شدت فرسایش ، بررسی عوامل خطر فرسایش و ارائه راهکار های مدیریتی با توجه به روند فزآینده فرسایش خاک و مساحت وسیع اراضی وگاهی صعب العبور بودن مناطق، با استفاده از تکنیکهای سنجش از دور وسامانه اطلاعات جغرافیایی امری ضروری به نظر می رسد(جهان سیر،1380). در این راستا حوزه آبخیز زیارت نیز با سطح معادل 73/98کیلومترمربع واقع در استان گلستان به دلیل اهمیت ویژه اش در تامین آب شهری، دارا بودن ویژگیهای توریستی وگردشگری، از سوی دیگر به دلیل تبدیل کاربری اراضی جنگلی به کاربری های مسکونی وکشاورزی و شرایط بهره برداری نادرست از زمین های کشاورزی مانند ساختمان سازی، تاسیسات و جاده ها، وقوع سیلاب های شدیددر چند سال اخیر، بررسی وضعیت فرسایش و رسوبدهی را در آن را امری اجتناب ناپذیر ساخته است. از طرفی شیب دامنه ها در منطقه زیاد بوده و تاحدودی امکان انجام عملیات صحرایی را با مشکل روبرو می کند. مدیریت اصولی این مناطق به اطلاعات کمی، به هنگام و دقیق نیاز دارد. یکی از روشهای دسترسی به این اطلاعات و مکان یابی مناطق پر خطر فرسایشی،استفاده از داده های ماهواره ای است.
شرستا و همکاران(1996) با انجام یک مطالعه موردی در منطقه یوتا در تایلند میزان نرخ فرسایش خاک را با استفاده از مدلUSLE -Universal Soil Loss Equation
و با استفاده از سیستم های GISوRS مورد بررسی قرار دادند که میزان نرخ فرسایش را از 0 تا 32/279 برآورد نمودند. در تحقیقی که توسط گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه آنکارا در سال1996بر روی مقدار کمی فرسایش بااستفاده از RSو GISدر حوزه کوبوک آنکارا انجام شد، مقدار خاک هدررفته، 08/12 تن در هکتار در سال بر آورد گردید.
دانیل و همکاران (1998)اقدام به تهیه نقشه پهنه بندی خطر فرسایش درایالت پسیفیک واشنگتن نمودند واز محیط GIS(نرم افزار (ERDASدر تهیه نقشه تفکیکی مناطقی با خطر فرسایش و از داده های رقومی تصاویرسنجنده TMاستفاده کردند.
کوخ وشرستا(2001)با استفاده از تصاویر ماهواره ای اقدام به پهنه بندی فرسایش و کاربری اراضی در حوزه خولا کشور نپال نمودند و درنهایت مقدار فرسایش خاک را به میزان 01/0تا4/0 تن درهکتاردرسال در اراضی با کاربری کشاورزی و آبی ودر نهایت میزان فرسایش خاک را 6/12تن درهکتاربرآوردکردند.
حمیدی فر و همکاران (1384) ضمن تهیه نقشه کاربری و فرسایش در دو مقطع زمانی سالهای 81-67 با استفاده ازتصاویررقومیTMوETM+ و مقایسه آن با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی رودخانه در ایستگاههای مختلف، امکان بررسی وضعیت حوزه آبخیز کرخه را مهیا کردند. رحمانی و همکاران(1384) از داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی در برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از مدل -Modified Pasific Southwest Inter Agency Committee
MPSIAC در حوزه آبخیز شرفخانه- شبستر استفاده کردند ووجود همبستگی بالای این مدل با رسوب اندازه گیری شده در ایستگاه هیدرومتری(تقریبا"89%) را نشان دادند. راستگوو همکاران(1385) مقدار فرسایش و رسوب حوزه آبخیز تنگ کنشت با مدل های MPSIAC و -Erosion Potential Method
EPM را به کمک GIS برآورد کردند ونتیجه گرفتند که مدلMPSIAC نتایج بهتری را نسبت به مدل EPM برای حوزه موردنظر ارائه داده است.
هدف از این تحقیق بر آورد فرسایش و رسوب با داده های ماهواره ای و سامانه اطلاعات جغرافیایی با استفاده از مدل MPSIACدر حوزه آبخیز مورد نظر و بررسی میزان همخوانی رسوب برآورد شده از طریق مدل تجربی MPSIACبا رسوب اندازه گیری شده در ایستگاه رسوب سنجی نهارخوران، شناسایی و اولویت بندی عوامل خطر به ترتیب اهمیت آنها بوده است.
مواد وروشها
موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه
حوزه آبخیز زیارت با مساحت9873 هکتار ، یکی از زیر حوزه های رودخانه قره سو می باشد که در جنوب شهرگرگان واقع شده است (شکل1). این حوزه در محدوده جغرافیایی"55 '23 ˚54 تا "10 '31 ˚54 طول شرقی و
"58 '36 ˚36 تا "11 '46 ˚36 عرض شمالی قرار گرفته است. متوسط نزولات منطقه 575 میلیمتر و متوسط دما5/7درجه سانتیگراد است. پایین ترین نقطه آن 550 مترو بالاترین نقطه آن2950 متر ارتفاع دارد. براساس مطالعات فیزیوگرافی حوزه آبخیز زیارت به6 زیرحوزه فرعی سوته رود، آبشار، سفیدآب، ناتکه، خالودره و میدان تقسیم شده است. شیب متوسط حوزه 18/48 است که میزان بالای آن در رسوبدهی و ایجاد انواع فرسایش و حرکات توده ای نقش زیادی دارد. سازندهای سنگی حوزه زیارت شامل سازند خوش ییلاق، سازند لار، دونین- کربونیفر، سازندمبارک، سازند شمشک و شیست گرگان می باشد. محدوده مورد نظرتماما" از بخش کوهستانی و ارتفاعات تشکیل شده است. گونه های مرتعی چون بروموس – آچیلا و جانی پروس سابین گونه های جنگلی مانند توسکا، ممرز، بلوط، راش، انجیلی و نمداررا رویشگاه حوزه راتشکیل داده است وسطح حوزه آبخیز از کاربری های جنگل، مرتع، اراضی کشاورزی، باغات ودیمزارهای رها شده و مناطق مسکونی پوشیده شده است(مهندسین مشاور گلستان،1375).
شکل1- موقعیت حوزه زیارت در استان گلستان
روش تحقیق:
برای ارزیابی فرسایش و رسوب در این حوزه آبخیز و بررسی فاکتورهای نه گانه مدلMPSIAC،مراحل تحقیق را
می توان به شرح ذیل خلاصه نمود.
1) بازدید های میدانی برای تعیین نقاط کنترل زمینی
2) تهیه داده های مکانی شامل نقشه های پایه برای انجام تحقیق
3) استخراج داده ها از تصاویر ماهواره ای ETM+2002
4) آنالیز داده های ماهواره ای با نرم افزار های Ilwis, Arcview
در مرحله بعدی عوامل نه گانه فرسایش در حوزه آبخیز مورد نظر تهیه و ارزش گذاری آنها به شرح زیر صورت گرفت:
الف: عامل زمین شناسی
در مدل MPSIACبرای این عامل ضریبی اعمال نمی شود،یعنیY1=X1. بر مبنای نقشه زمین شناسی 1:100000که توسط سازمان زمین شناسی و معادن کشور منتشر شده، تشکیلات و سازند های حوزه آبخیز استخراج ودرمحیطGIS واحدها رقومی شد. سپس براساس حساسیت سازندها به فرسایش امتیاز بین 1 تا10 داده شد و به صورت رستری جهت تحلیل های بعدی آماده گردید.
(معادله1) X1=Y1
ب: عامل خاک
برای ارزیابی این عامل ازنقشه قابلیت اراضی به منظور تعیین فاکتور فرسایش پذیری خاک(K) استفاده گردید. بعد از محاسبه فاکتور فرسایش پذیری خاک در هر یک از اجزای واحد اراضی، مساحت تحت اشغال درآنها مشخص و متوسطK از طریق میانگین وزنی محاسبه شد. با استفاده از معادله ذیل درجه نهایی این عامل تعیین گردید.
(معادله2) X2=16.67K
که K فاکتور فرسایش پذیری متوسط خاک است.
ج: عامل اقلیم