دوره 16، شماره 1 - ( بهار و تابستان 1404 )
جلد 16 شماره 1 صفحات 120-107 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Sadeghi S H, Zare S, Zabihi Seilabi M, Abdulbaghi F, Hasanpour F, Nouri A, et al . (2026). Sediment Connectivity Index Zoning in the Shazand Watershed, Markazi Province, Iran. J Watershed Manage Res. 16(1), 107-120. doi:10.61186/jwmr.2024.1272
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1272-fa.html
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1272-fa.html
صادقی سیّد حمیدرضا، زارع سمیه، ذبیحی سیلابی مصطفی، عبدالباقی فاطمه، حسن‌پور فاطمه، نوری علی، و همکاران. و همکاران. و همکاران.. پهنه بندی شاخص اتصال رسوبی در حوزه آبخیز شازند در استان مرکزی پژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 1404; 16 (1) :120-107 10.61186/jwmr.2024.1272
سیّد حمیدرضا صادقی*1 
، سمیه زارع1، مصطفی ذبیحی سیلابی1، فاطمه عبدالباقی1، فاطمه حسن‌پور1، علی نوری1، فاطمه اسماعیل‌زاده آشینی1، نگین رشیدی1، معصومه حمزه1، آراسته پای‌فشرده1، فاطمه توکلی1، سحر موسویان1، مهدی خیرپرست1
، سمیه زارع1، مصطفی ذبیحی سیلابی1، فاطمه عبدالباقی1، فاطمه حسن‌پور1، علی نوری1، فاطمه اسماعیل‌زاده آشینی1، نگین رشیدی1، معصومه حمزه1، آراسته پای‌فشرده1، فاطمه توکلی1، سحر موسویان1، مهدی خیرپرست1
1- گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران
چکیده: (694 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: فرسایش خاک پدیده‌ای است که ذرات خاک را از محل اولیه خود جدا می‌کند و سپس با فرایندهای مختلف به مکان دیگری انتقال و رسوب می‌دهد. فرسایش خاک و تولید رسوب یکی از مشکلات مهم در اکثر مناطق جهان است که سبب کاهش توان تولید خاک، افزایش جریان‌های سیلابی، کاهش سلامت سامانه‌های آبی، و افزایش رسوب در مخازن سدها می‌شوند. برای مدیریت فرسایش خاک و تولید رسوب، علاوهبر شناسایی عرصه‌های منبع تولید رسوب، باید الگوی تحویل بالقوه رسوب به شبکه آبراهه‌ها نیز تهیه شود. در نتیجه، برآورد رسوب‌دهی حوزه‌های آبخیز و هم‌چنین شناسایی مناطق تولید رسوب، الگوهای تحویل آن از منابع تولید به شبکه انتقال و در نهایت نهشتن آن در مخازن، برای مدیریت فرسایش خاک ضرورت دارند. یکی از مؤثرترین روش‌ها و مشخصه‌های مهم تولید رسوب آبخیز، استفاده از شاخص اتصال رسوبی (IC) است. فرایند اتصال یک مفهوم نوظهور برای درک بهتر از فرآیندهای رخ‌داده در سطح حوزه آبخیز است که بر جریان آب و حرکت رسوب در مقیاس‌های مختلف تأثیر می‌گذارند. این شاخص درجه اتصال جریان رسوب در سرتاسر آبخیز مخصوصاً بین منبع رسوب و منطقه پایین‌دست را تبیین می‌کند. مدیریت رسوب شامل تمام اقداماتی است که فرسایش، انتقال، بازتوزیع و ترسیب رسوب را در راستای انحراف یا تله‌اندازی رسوب در سامانه‌های آبراهه‌ای تحت تاثیر قرار می‌دهد. بر همین اساس، اتصال رسوبی به‌عنوان مفهومی نوظهور در مدیریت رسوب، در چند سال اخیر برای بررسی انتقال رسوب در بخش‌های مختلف حوزه‌های آبخیز مورد توجه قرار گرفته است. مفهوم اتصال به حالتی از یک سامانه مانند حوزه‌ی آبخیز مربوط می‌شود که چگونگی و درجه‌ی آسانی انتقال مواد و انرژی در سراسر سامانه‌ی مذکور را تعیین می‌کند. به‌عبارتی دیگر، اتصال از پیوستگی یا ناپیوستگی مسیرهای رواناب و رسوب در زمان و مکانی مشخص حکایت دارد. در همین راستا، ارزیابی شاخص اتصال رسوبی در حوزه آبخیز شازند در پژوهش حاضر مد نظر قرارگرفت.
مواد و روش‌ها: این مطالعه در حوزه آبخیز شازند واقع در استان مرکزی انجام شد. برای بررسی الگوی مکانی تولید رسوب در آبخیز و نقشه اتصال رسوبی آبخیز از مدل Sediment Delivery Ratio، روش ارائهشده توسط Borrelli و همکاران و تعریف شاخص اتصال استفاده شد. شاخص IC از دو بخش عامل بالادست و پایین‌دست تشکیل می‌شود و برای محاسبه این شاخص، فاصله از مخزن رسوب (یا انتهای دامنه یا محل اتصال به آبراهه اصلی)، ویژگی‌های مسیر حرکت رسوب، عوامل مؤثر بر جریان تجمعی رواناب و شرایط محلی در هر قسمت از جریان به‌صورت عامل وزنی W در نظر گرفته می‌شود. هرچه این شاخص مثبت‌تر باشد و بهسمت مثبت بی‌نهایت میل کند، احتمال اتصال ساختاری برای انتقال رسوب بیش‌تر است و هرچه بهسمت منفی بی‌نهایت میل کند، احتمال اتصال کاهش خواهد یافت. از همین رو، برای برآورد شاخص اتصال رسوبی از مدل رقومی ارتفاع تصحیح شده و عامل پوشش گیاهی با دقت مکانی 30 متر استفاده شد. در ادامه، تغییرات مکانی و مقادیر شاخص اتصال رسوبی برای 24 زیرآبخیز مطالعاتی محاسبه شدند.
یافته‌ها: تغییرات شاخص اتصال رسوبی در زیرآبخیزهای مختلف در محدوده 7 تا 1/4 بودند. برای این منظور، نقشههای شیب، کاربری اراضی و پوشش زمین مورداستفاده قرارگرفت. مقایسه نقشه کاربری اراضی با شاخص اتصال رسوبی نشان‌دهنده نقش برهم‌زنندگی انسان در کارکرد طبیعی بوم‌سازگان‌ها و سامانه های طبیعی است که براساس این نقشه‌ها، مناطق کوهستانی و مرتفع و اراضی دیم بهدلیل طبیعی بودن مناطق و دخالت‌های انسانی انتقال رسوب و اتصال هیدرولوژیک و رسوبی منطقه به پایین‌دست را انجام می‌دهند. هم‌چنین، مناطق دشتی عمدتاً مقدار کمینه و مناطق مرتفع پرشیب، مقدار بیشینه این شاخص را داشتند. یکی از عوامل اصلی مؤثر بر اتصال، نوع پوشش گیاهی است که بر فرآیند جابجایی ذرات تأثیر می‌گذارد، به طوری‌که در مناطق بدون پوشش گیاهی یا دارای پوشش کم، اتصال افزایش پیدا می‌کند و منجربه تولید رواناب بیش‌تری می‌شود؛ اما در مناطقی با پوشش گیاهی، رواناب کم‌تری تولیدشده، نفوذ افزایش و اتصال کاهش پیدا می‌کند. بر اساس نقشه حاصل و مفهوم شاخص اتصال رسوبی، هرچه مقدار آن به سمت عدد کوچک‌تر میل کند بیان‌گر کاهش احتمال انتقال رسوب است. بهطورکلی، در نظر گرفتن این شاخص و نحوه پراکندگی آن می‌تواند برای اولویت‌بندی مناطق از نظر مدیریت فرسایش خاک و رسوب مورد اهمیت باشد.
نتیجه‌گیری: با توجه به اهمیت حفظ منابع آب و خاک کشور و ارایه راه‌کارهای مناسب برای مدیریت رسوبات در حوزه‌های آبخیز، مدیریت جامع حوزه‌های آبخیز کشور نیازمند چارچوبی مشخص در برنامه‌ریزی‌های مربوط به پایش و کنترل رسوبات است. از همین رو، اخیراً مفهوم اتصال رسوب در مطالعات فرسایش خاک و رسوب‌دهی حوزه‌های آبخیز مورد کاربرد بیش‌تری قرار گرفته است. در همین ارتباط، در پژوهش حاضر تغییرات مکانی و پهنه‌بندی شاخص اتصال رسوبی درحوزه آبخیز شازند برای مدیریت منابع رسوبی ارزیابی شد. بنابراین با تکیه بر نتایج پژوهش حاضر می‌توان برای برنامه‌ریزی اقدامات مدیریتی برای کنترل رسوبات در سطح حوزه آبخیز شازند استان مرکزی استفاده کرد. اگر‌چه انجام مطالعات تفضیلی‌تر و گسترده‌تر و به‌خصوص در شرایط مختلف ژئومورفولوژیک زمینه‌های لازم برای جمع‌بندی‌های نهایی را فراهم خواهد ساخت.
مقدمه و هدف: فرسایش خاک پدیده‌ای است که ذرات خاک را از محل اولیه خود جدا می‌کند و سپس با فرایندهای مختلف به مکان دیگری انتقال و رسوب می‌دهد. فرسایش خاک و تولید رسوب یکی از مشکلات مهم در اکثر مناطق جهان است که سبب کاهش توان تولید خاک، افزایش جریان‌های سیلابی، کاهش سلامت سامانه‌های آبی، و افزایش رسوب در مخازن سدها می‌شوند. برای مدیریت فرسایش خاک و تولید رسوب، علاوهبر شناسایی عرصه‌های منبع تولید رسوب، باید الگوی تحویل بالقوه رسوب به شبکه آبراهه‌ها نیز تهیه شود. در نتیجه، برآورد رسوب‌دهی حوزه‌های آبخیز و هم‌چنین شناسایی مناطق تولید رسوب، الگوهای تحویل آن از منابع تولید به شبکه انتقال و در نهایت نهشتن آن در مخازن، برای مدیریت فرسایش خاک ضرورت دارند. یکی از مؤثرترین روش‌ها و مشخصه‌های مهم تولید رسوب آبخیز، استفاده از شاخص اتصال رسوبی (IC) است. فرایند اتصال یک مفهوم نوظهور برای درک بهتر از فرآیندهای رخ‌داده در سطح حوزه آبخیز است که بر جریان آب و حرکت رسوب در مقیاس‌های مختلف تأثیر می‌گذارند. این شاخص درجه اتصال جریان رسوب در سرتاسر آبخیز مخصوصاً بین منبع رسوب و منطقه پایین‌دست را تبیین می‌کند. مدیریت رسوب شامل تمام اقداماتی است که فرسایش، انتقال، بازتوزیع و ترسیب رسوب را در راستای انحراف یا تله‌اندازی رسوب در سامانه‌های آبراهه‌ای تحت تاثیر قرار می‌دهد. بر همین اساس، اتصال رسوبی به‌عنوان مفهومی نوظهور در مدیریت رسوب، در چند سال اخیر برای بررسی انتقال رسوب در بخش‌های مختلف حوزه‌های آبخیز مورد توجه قرار گرفته است. مفهوم اتصال به حالتی از یک سامانه مانند حوزه‌ی آبخیز مربوط می‌شود که چگونگی و درجه‌ی آسانی انتقال مواد و انرژی در سراسر سامانه‌ی مذکور را تعیین می‌کند. به‌عبارتی دیگر، اتصال از پیوستگی یا ناپیوستگی مسیرهای رواناب و رسوب در زمان و مکانی مشخص حکایت دارد. در همین راستا، ارزیابی شاخص اتصال رسوبی در حوزه آبخیز شازند در پژوهش حاضر مد نظر قرارگرفت.
مواد و روش‌ها: این مطالعه در حوزه آبخیز شازند واقع در استان مرکزی انجام شد. برای بررسی الگوی مکانی تولید رسوب در آبخیز و نقشه اتصال رسوبی آبخیز از مدل Sediment Delivery Ratio، روش ارائهشده توسط Borrelli و همکاران و تعریف شاخص اتصال استفاده شد. شاخص IC از دو بخش عامل بالادست و پایین‌دست تشکیل می‌شود و برای محاسبه این شاخص، فاصله از مخزن رسوب (یا انتهای دامنه یا محل اتصال به آبراهه اصلی)، ویژگی‌های مسیر حرکت رسوب، عوامل مؤثر بر جریان تجمعی رواناب و شرایط محلی در هر قسمت از جریان به‌صورت عامل وزنی W در نظر گرفته می‌شود. هرچه این شاخص مثبت‌تر باشد و بهسمت مثبت بی‌نهایت میل کند، احتمال اتصال ساختاری برای انتقال رسوب بیش‌تر است و هرچه بهسمت منفی بی‌نهایت میل کند، احتمال اتصال کاهش خواهد یافت. از همین رو، برای برآورد شاخص اتصال رسوبی از مدل رقومی ارتفاع تصحیح شده و عامل پوشش گیاهی با دقت مکانی 30 متر استفاده شد. در ادامه، تغییرات مکانی و مقادیر شاخص اتصال رسوبی برای 24 زیرآبخیز مطالعاتی محاسبه شدند.
یافته‌ها: تغییرات شاخص اتصال رسوبی در زیرآبخیزهای مختلف در محدوده 7 تا 1/4 بودند. برای این منظور، نقشههای شیب، کاربری اراضی و پوشش زمین مورداستفاده قرارگرفت. مقایسه نقشه کاربری اراضی با شاخص اتصال رسوبی نشان‌دهنده نقش برهم‌زنندگی انسان در کارکرد طبیعی بوم‌سازگان‌ها و سامانه های طبیعی است که براساس این نقشه‌ها، مناطق کوهستانی و مرتفع و اراضی دیم بهدلیل طبیعی بودن مناطق و دخالت‌های انسانی انتقال رسوب و اتصال هیدرولوژیک و رسوبی منطقه به پایین‌دست را انجام می‌دهند. هم‌چنین، مناطق دشتی عمدتاً مقدار کمینه و مناطق مرتفع پرشیب، مقدار بیشینه این شاخص را داشتند. یکی از عوامل اصلی مؤثر بر اتصال، نوع پوشش گیاهی است که بر فرآیند جابجایی ذرات تأثیر می‌گذارد، به طوری‌که در مناطق بدون پوشش گیاهی یا دارای پوشش کم، اتصال افزایش پیدا می‌کند و منجربه تولید رواناب بیش‌تری می‌شود؛ اما در مناطقی با پوشش گیاهی، رواناب کم‌تری تولیدشده، نفوذ افزایش و اتصال کاهش پیدا می‌کند. بر اساس نقشه حاصل و مفهوم شاخص اتصال رسوبی، هرچه مقدار آن به سمت عدد کوچک‌تر میل کند بیان‌گر کاهش احتمال انتقال رسوب است. بهطورکلی، در نظر گرفتن این شاخص و نحوه پراکندگی آن می‌تواند برای اولویت‌بندی مناطق از نظر مدیریت فرسایش خاک و رسوب مورد اهمیت باشد.
نتیجه‌گیری: با توجه به اهمیت حفظ منابع آب و خاک کشور و ارایه راه‌کارهای مناسب برای مدیریت رسوبات در حوزه‌های آبخیز، مدیریت جامع حوزه‌های آبخیز کشور نیازمند چارچوبی مشخص در برنامه‌ریزی‌های مربوط به پایش و کنترل رسوبات است. از همین رو، اخیراً مفهوم اتصال رسوب در مطالعات فرسایش خاک و رسوب‌دهی حوزه‌های آبخیز مورد کاربرد بیش‌تری قرار گرفته است. در همین ارتباط، در پژوهش حاضر تغییرات مکانی و پهنه‌بندی شاخص اتصال رسوبی درحوزه آبخیز شازند برای مدیریت منابع رسوبی ارزیابی شد. بنابراین با تکیه بر نتایج پژوهش حاضر می‌توان برای برنامه‌ریزی اقدامات مدیریتی برای کنترل رسوبات در سطح حوزه آبخیز شازند استان مرکزی استفاده کرد. اگر‌چه انجام مطالعات تفضیلی‌تر و گسترده‌تر و به‌خصوص در شرایط مختلف ژئومورفولوژیک زمینه‌های لازم برای جمع‌بندی‌های نهایی را فراهم خواهد ساخت.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
