دوره 9، شماره 17 - ( بهار و تابستان 1397 )
جلد 9 شماره 17 صفحات 205-193 |
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:
Abdinejad P, Fiznia S, Pyrowan H R. (2018). An Assessment of Topography, Slope and Climate Effects on the Runoff Production within Marly Lands in Zanjan Province by using an Artificial Rain Simulator. J Watershed Manage Res. 9(17), 193-205. doi:10.29252/jwmr.9.17.193
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-535-fa.html
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-535-fa.html
عبدی نژاد پرویز، فیض نیا سادات، پیروان حمیدرضا. تاثیر توپوگرافی، شیب و اقلیم بر میزان تولید رواناب در اراضی مارنی استان زنجان با استفاده از شبیه ساز باران
پژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 1397; 9 (17) :205-193 10.29252/jwmr.9.17.193
1- مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان
2- دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران
3- تهران- پزوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری
2- دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران
3- تهران- پزوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری
چکیده: (4341 مشاهده)
واحدهای مارنی در حدود20 درصد از سطح استان زنجان را تشکیل می‌دهند. عوامل مؤثر بر فرسایش خاک و رواناب تحت تأثیر شرایط زمانی و مکانی متنوع می‌باشند، لیکن مهم ترین آنها شامل اقلیم، فرسایش‌پذیری خاک، توپوگرافی، پوشش گیاهی و نحوه مدیریت اراضی است. در این مقاله به بررسی تاثیر توپوگرافی، شیب و اقلیم بر میزان تولید رواناب در اراضی مارنی استان زنجان با استفاده از شبیهساز باران پرداخته می‌شود. برای این منظور با تلفیق نقشه‌های شیب، اقلیم و واحدهای مارنی سازندهای زمین شناسی در محیط نرم افزار ArcGIS9.3 اقدام به تعریف واحدهای کاری و انجام آزمایش به تعداد 220 مورد با استفاده از دستگاه شبیهساز باران گردید. سپس دادهها با استفاده از برنامه آماری SAS مورد تحلیل قرار گرفت. بر این اساس واحد مارنی قرمز بالایی (Mu) دارای بیشترین حجم تولید رواناب (20 لیتر در متر مربع) و واحد مارنی مارن پلیوسن (PL) کمترین حجم تولیدی (یک لیتر در متر مربع) می‌باشند. همچنین واحد مارنی پلیوسن (PL) دارای بیشترین مقدار نفوذ ( 5/12 سانتی‌متر) و واحد مارنی قرمز پائینی (OL) دارای کمترین مقدار نفوذ (2 سانتی‌متر) بود. بر اساس نتایج آزمون F تاثیر واحدهای مارنی، شیب و اقلیم بر حجم و ضریب رواناب معنی‌دار بودند. بر اساس محاسبه و مقایسه میانگین مقادیر واحدهای مارنی، شیب و اقلیم بر حجم و ضریب رواناب به روش دانکن واحدهای مارنی به چهار گروه قابل تفکیک بودند. بطوریکه واحد مارن پلیوسن (PL)، واحد مارنی قم (OM) و قرمز پائینی (OL)هر کدام به تنهایی یک گروه و واحدهای مارنی قرمز بالایی (Mu) و مارن ائوسن (EM) در یک گروه قرار می‌گیرند. بنابراین این چهار گروه از نظر تفاوت در حجم رواناب تولیدی و ضریب رواناب با همدیگر اختلاف معنیداری دارند. بررسی تاثیر شیب و اقلیم بر این دو خصوصیت نشاندهنده معنی‌دار بودن تاثیر این دو بر حجم رواناب تولیدی و ضریب رواناب واحدهای مارنی است.
فهرست منابع
1. Abdinejad, P., S. Fiznia, H. Pyrovan, F. Fayazi and A. Shabani. 2009. Study Physical, Chemical, mechanical and constructive erodibility marl formatons of Zanjan province, Agriculture and Natural Resources Research Center, Zanjan Province, 265 pp (In Persian).
2. Agassi, M., I. Shainberg and J. Morin. 1990. Slope, Aspect and Phosphogypsum Effect on Runoff and Erosion. Soil Science Society of America Journal, 54: 1102-1106. [DOI:10.2136/sssaj1990.03615995005400040030x]
3. Assouline S. and M. Ben-Hur. 2006. Effect of rainfall intensity and slope gradient on the dynamics of interrill erosion during soil Surface sealing. Catena, 66: 211-220. [DOI:10.1016/j.catena.2006.02.005]
4. Battany M.C. and M.E. Grismer. 2000. Rainfall runoff and erosion in Napa valley vineyards: effects of slope, cover and surface roughness. Hydrological Processes, 14: 1289-1304.
https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1085(200005)14:7<1289::AID-HYP43>3.0.CO;2-R [DOI:10.1002/(SICI)1099-1085(200005)14:73.0.CO;2-R]
5. Cerdà A., A.C. Imeson and A.Calvo 1995. Fire and aspect induced differences on the erodibility and hydrology of soils at La Costera, Valencia, and southeast Spain. Catena, 24: 289-304. [DOI:10.1016/0341-8162(95)00031-2]
6. Cerdà A., S. Schnabel, A. Ceballos and D. Gomez-Amelia. 1998. Soil hydrological response under simulated rainfall in the Dehesa land system (Extremadura, SW Spain) under drought conditions. Land degradation and development, 19: 502-515.
7. Chaplot V.A.M. and Y.L. Bissonnais. 2003. Runoff Features for interrill erosion at different rainfall intensities, slope length and gradient in an agricultural Loessial hillslope. Soil Science Society of America Journal, 67: 844-851. [DOI:10.2136/sssaj2003.0844]
8. Cheng Q., W. Ma and Q. Cai. 2008. The relative importance of soil crust and slope angle in runoff and soil loss: a case study in the hilly areas of the Loess Plateau, north China. GeoJournal, 71(2-3): 117-125. [DOI:10.1007/s10708-008-9149-5]
9. Duiker. S.W., D.C. Flanagan and R. Lal. 2001. Erodibility and Infiltration characterstics of fire major soils of southwest Spain. Catena, 45: 103-121. [DOI:10.1016/S0341-8162(01)00145-X]
10. Ellison W.D. 1944. Studies of raindrop erosion. Agriculture Engineer, 25(131-136): 181-182.
11. Fiznia, S., A. Salajegheh, H. Ahmadi and A. AQamlaky. 2007. Relationship between soil physical properties and the amount of runoff and sediment in alluvial using rainfall simulator (Case Study: the subasin Abbassi Abad Jajrud), Proceedings Iranian Soil Science.Congress, Karaj, 155-127 (In Persian).
12. Foster, I.D.L., M.A. Fullen, R.T. Brandsma and A.S. Chapman. 2000. Drip-screen rainfall simulators for hydro and pedogeomorphological research: the Coventry experience. Earth Surface Process and Landforms, 25: 691-707.
https://doi.org/10.1002/1096-9837(200007)25:7<691::AID-ESP125>3.3.CO;2-W [DOI:10.1002/1096-9837(200007)25:73.3.CO;2-W]
13. Habibzadeh, A., M. Nikjo and H. Pyrowan. 2013. The amount of runoff and sediment outcrops of marl in East Azerbaijan province, Journal of Geography and Planning (Department of Geography), 17, 43: 71-91 (In Persian).
14. Hashemi, M., A. Shahriari and A. Hashemi. 2009. The role of rocks and soils due to erosion, sedimentation and flooding creation rise, Eleventh Congress of Soil Science of Iran, Gorgan University.
15. Heimsatha, A.M., J. Chappellb, W.E. Dietriche, K. Nishiizumid and R.C. Finkele. 2001. Late quaternary erosion in southeastern Australia: A field example using cosmogenic nuclides, Quaternary International, 83-85: 169-185. [DOI:10.1016/S1040-6182(01)00038-6]
16. Heuscher S.A., C.C. Brandt and M.P. Jardine. 2005. Using soil physical and chemical properties to estimate bulk density. Soil Science Society of America Journal, 69: 51-56.
17. Hosseini, S.H., S. Fiznia, H. Payrovan and Gh. Tabyan. 2009. Runoff and sediment production of the fine Neogene formations using Rainfall simulator (case study: watershed Taleghan), Journal Range and Watershed Management, Journal of Natural Resources, Volume 62, Number 2, Summer 2009, pp: 215-229.
18. Hudson N. 1995. Soil Concervation. Iowa State University Press, Ames, IA, USA.
19. Jordan, A. and L. Martınez-Zavala. 2008. Soil loss and runoff rates on unpaved forest roads in southern Spain after simulated rainfall. Forest Ecology and Management, 255: 913-919. [DOI:10.1016/j.foreco.2007.10.002]
20. Karimpour Reihan, M., A. Salehpour Jam, M.K. Kianian and D. Jahani. 2007. Investigation of pedological criterion on land degradation in quaternary rock units, Case Study: Rude-Shoor watershed area. Desert, 12: 77-84.
21. Kirkby, M. 2001. Modeling the interactions between soil surface properties and water erosion. Catena, 46(2-3): 89-102. doi: 10.1016/S0341-8162(01)00160-6. [DOI:10.1016/S0341-8162(01)00160-6]
22. Lavee, H., A.C. Imeson and S. Pariente and Y. Benyamini. 1991. The response of soil to simulated rainfall along a climatological gradient in on arid and smi-arid region. Catena 19: 19 -37.
23. Loch, R.J. 2000. Using rainfall simulation to guide planning and management of rehabilitated areas. Part 1.Experimental methods and results from a study at the North-Parkes mine, Australia. Land Degradation and Development, 11: 221-240.
https://doi.org/10.1002/1099-145X(200005/06)11:3<221::AID-LDR381>3.0.CO;2-2 [DOI:10.1002/1099-145X(200005/06)11:33.0.CO;2-2]
24. Mathys, N. 2005. Runoff and erosion in the Black Marls of the French, Alps: observation and measurement at the plot scale, Catena, 63: 261-281. [DOI:10.1016/j.catena.2005.06.010]
25. Mengistu, B., M. Defersha and M. Assefa. 2012. Effect of rainfall intensity, slope and antecedent sediment enrichment ratio. Catena, 90: 47-52. [DOI:10.1016/j.catena.2011.11.002]
26. Meyer, L.D. and W.C Harmon. 1984. Susceptibility of agricultural soil to interrill erosion. Soil Sci Soc. Am. J, 48: 1152-1157. [DOI:10.2136/sssaj1984.03615995004800050040x]
27. Mohammadzadeh, A. 2005. The effect of erosion, slope steepness and aspect in Marl in Watershed Using Rainfall Simulator Givichay in Ardabil Province, Third National Conference on erosion and sedimentation, Tehran, September 2005, 673-678.
28. J Mosaffaie, J. and A. Talebi. 2014. A Statistical View to the Water Erosion in Iran. Extension and Development of Watershed Management, 2(5): 9-17.
29. Mosaffaie, J., M.R. Ekhtesasi, M.T. Dastorani, H.R. Azimzadeh and M.A. Zare Chahuki. 2015. Temporal and spatial variation of the water erosion rate. Arabian journal of Geosciences, 8(8): 5971-5979. DOI: 10.1007/s12517-014-1628-z. [DOI:10.1007/s12517-014-1628-z]
30. Mosaffaie, J. and M.R. Ekhtesasi. 2016. Comparison of the relative sediment yield potential of lithological units using sediment grain color. Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, 10(32): 51-58.
31. Mosaffaie, J. and M.R. Ekhtesasi. 2017. Seasonal variation of the erosion rate using direct measurement. Journal of Watershed Management Research.30, 2-115: 48-56
32. Navas, A. 1993. Soil loses under Simulator Rainfall in Semi-arid Shrublands of the Ebro Valley. Journal of Soil and Water Conservation, 42: 211-215.
33. Nyssen J. and D. Vermeersch. 2010. Slope aspect affects geomorphic dynamics of coal mining spoil heaps in Belgium. Geomorphology, 123(1-2): 109-121. [DOI:10.1016/j.geomorph.2010.07.004]
34. Ponce, V.M. and A.V. Shetty. 1995. A Conceptual Model of Catchments Water Balance: 2 Application of Runoff and Base flow Modeling. Journal of Hydrology, 173, 1-4: 41-50. [DOI:10.1016/0022-1694(95)02745-B]
35. Ragab, R., J. Bromley, P. Roiser, J.D. Cooper and J.H.C. Gash. 2003. Experimental study of water fluxes in a residential area: 1. Rainfall, roof runoff and evaporation: the effect of slope and aspect. Hydrological Processes, 17: 2409-2422. [DOI:10.1002/hyp.1250]
36. Rahmati, M., M. Arab Khdry and A. Jafari. 2004. Ardekani, impact and intensity because the slope of soil and water went to waste, Journal of Construction Research in natural resources. 62: 32-37.
37. Raiesian, B. 1997. Effects of rainfall intensity, land slope, soil texture and vegetation on watershed runoff in the province of Chahar Mahal and Bakhtiari, MSc thesis, Faculty of Agriculture, University of Technology.
38. Ramos, M.C., S. Nacci and I. Pla. 2000 Soil sealing and its influence on erosion rates for some soils in The Mediterranean area. Soil Science, 165: 398-403. [DOI:10.1097/00010694-200005000-00003]
39. Sadeghi, S.H.R. 2007. Analysis of the phenomenon of erosion of soil water repellency, Proceedings of the Tenth Congress of Soil Science, College of Agriculture and Natural Resources, Tehran University, Karaj, 4 to 6 September 2007.
40. Salehpour Jam, A. and M. Karimpour Reihan. 2016. Investigation of pedological criterion affecting on desertification in alluvial fans using AHP-TOPSIS technique, case Study: South East of Roudeh-shoor Watershed. Desert, 21(2): 181-192.
41. Shakl Abdi, M., H. Khadami and A. Chatkhabi. 2003. Runoff and sediment production in soils with different parent materials in the GolAbdi Basin, Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources. 5(2): 85-110.
42. Sanikhani, H., M.R. Gohardoust and M. Sadeghi. 2016. The Impacts of Climate Change on Runoff of Ghareh-Chay Basin in Markazi Province, Iran. Journal of Watershed Management Research. 2016, 7(13): 22-12. [DOI:10.18869/acadpub.jwmr.7.13.22]
43. Vahabi, J. and M.H. Mahdian. 2008. Rainfall simulation for the study of the effects of efficient factors on runoff rate. SoilConservation and Watershed Management Research Center, 95: 1439-1445.
44. Vahabi J and Nikkami D, 2008. Assessing dominant factors affecting soil erosion using a portable rainfall simulator. International Journal of Sediment Research, 23: 375-385. [DOI:10.1016/S1001-6279(09)60008-1]
45. Zarif, M.S., S.h.r. Sadeghi, and S.Kh. Mirnya. 2009. Study of changes in runoff and sediment in two different slopes Watershed Forest Kojour, Fifth National Conference on Watershed Management and Engineering Sciences of Iran, Gorgan, 2 and 3 May 2009.
46. Zarif Moazam, M., S.H. Sadeghi and S.K. Mirnia. 2016. Variability of Interactions between Some Soil Properties and Runoff Generation Time (Case Study: Kojoor Watershed). Journal of Watershed Management Research, 7(13): 11-1. [DOI:10.18869/acadpub.jwmr.7.13.11]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
