بررسی نقش شبیه سازی باران در تعیین نوع رابطه بین تولید رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کوه گچ شهرستان ایذه)

مقدمه بررسی جزئیات بین روابط آب و خاک می تواند در درک بهتر این روابط مفید و موثر باشد که رگرسیون تک متغیره می­تواند در این امر مهم نقش بسزایی داشته باشد و باعث تجزیه و تحلیل مفید این روابط و در نهایت طراحی سازه­های مناسب در پروژه­های آبی شود. هدف از این تحقیق تعیین نوع رابطه بین تولید رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک با استفاده از شبیه ساز باران می­باشد که از مزیت­های آن بررسی روابط جزئی که بین رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک در کاربری­های مختلف اتفاق می­افتد در زمان کوتاه­تر و با هزینه کمتر و دقت بالاتر می­باشد. دانستن اطلاعات کلی از یک حوزه آبخیز مفید است ولی آنچه که باعث درک بهتر روابط هیدرولوژیکی در حوزه آبخیز می­شود، دانستن جزئیات روابط هیدرولوژیکی است که در این تحقیق به­طور جزئی به آن پرداخته شده است و می­تواند با بالا بردن فهم و درک روابط بین تولید رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک، در طراحی مناسب سازه­های مختلف آبخیزداری در حوزه آبخیز مفید و موثر باشد و هم از اتلاف وقت کارشناسان و هم از اتلاف سرمایه­ جلوگیری کرد. در این تحقیق سعی شده است بیان شود گاها حجم زیادی از اطلاعات که توسط محققیق مختلف به­صورت کلی به دست آمده است ممکن است نه تنها مفید نباشد بلکه باعث سردرگمی محققان نیز شود و پرداختن به جزئیات در روابط آب و خاک هر چند اندک باشد، نتایج بسیار مفید­تر و بهتری هم برای محققان و هم بخش اجرا دارد. مواد و روش­ها در این تحقیق به منظور تعیین نوع ارتباط بین تولید رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک در کاربری­های مختلف نهشته­های سازند گچساران، بخشی از حوزه آبخیز کوه گچ شهرستان ایذه با مساحت ۱۲۰۲ هکتار انتخاب گردید. در این تحقیق تعیین رابطه بین رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک در کاربری­های مختلف سازند گچساران به کمک رگرسیون تک متغیره انجام گرفت. سپس نمونه­برداری تولید رواناب در ۶ نقطه و با ۳ تکرار و در شدت­های مختلف بارش ۷۵/۰، ۱ و ۲۵/۱ میلی­متر در دقیقه در سه کاربری مرتع، منطقه مسکونی و اراضی کشاورزی به کمک دستگاه شبیه ساز باران انجام شد و به همین تعداد نمونه­برداری رواناب، نمونه­برداری از خصوصیات شیمیایی خاک مانند ماده آلی، شوری خاک، اسیدیته خاک و کربنات کلسیم انجام گرفت. به منظور انجام تحلیل­های آماری از نرم افزار SPSS و  EXCEL استفاده گردید.  دستگاه شبیه­ساز باران به عنوان مهم­ترین وسیله شبیه­سازی اجزای مختلف چرخه هیدرولوژی به خصوص باران و رواناب ناشی از آن در اولین مراحل شکل­گیری و رخداد فرآیند فرسایش خاک شناخته می­شود. این در حالی است که در سال­های اخیر لزوم اندازه­گیری رواناب به منظور ارزیابی آن با استفاده از شبیه­سازی باران و در پایه­های کوتاه مدت به منظور مدیریت حوزه­های آبخیز مورد توجه قرار گرفته است. نتایج و بحث در این تحقیق همچنین به خوبی نقش پیچیده خصوصیات شیمیایی خاک در ارتباط با کاربری اراضی و تولید روانابی که ایجاد می­کند، نشان داده شد. خصوصیات شیمیایی خاک تاثیر بسزایی در تغییرات رواناب در کاربری­های مختلف دارد که در این تحقیق به صورت جزئی­تر و دقیق­تر بدون اثر متقابل خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک به آن پرداخته شد. هر چند که جابه­جایی شبیه­سازهای باران و مقدار آب مصرفی در حوزه­های آبخیز بسیار سخت است ولی این تحقیق نشان داد که شبیه­ساز باران کامفورست به علت جابه­جایی راحت­تر و محیط همگنی که پلات آن ایجاد می­کند، می­تواند داده­های قابل اعتماد و ارزشمندی را ارائه دهد. البته از محدویت­های آن نیز ارتفاع نصب شبیه­ساز باران است که بهتر است در ارتفاع بالاتری قرار گیرد که تا حدودی به سرعت حد قطرات باران نزدیک شود. بنابراین توصیه می­شود که به جای حمل خاک از حوزه­های آبخیز به آزمایشگاه­های ثابت شبیه­ساز باران سعی شود از شبیه­سازهایی مانند کامفورست استفاده شود که به راحتی به حوزه­های آبخیز منتقل می­شوند. نتیجه­ گیری نتایج نشان داد در مجموع در سازند گچساران و در هر سه کاربری مرتع، کشاورزی و مسکونی و در هر سه شدت ۷۵/۰، ۱ و ۲۵/۱ میلی­متر در دقیقه، ماده آلی خاک در شش مورد رابطه منفی و در سه مورد رابطه مثبت با تولید رواناب از خود نشان داد و شوری خاک نیز در پنج مورد رابطه منفی و در چهار مورد رابطه مثبت از خود نشان داد و اسیدیته خاک نیز در شش مورد رابطه منفی و در سه مورد رابطه مثبت از خود نشان داد و کربنات کلسیم خاک نیز در هشت مورد رابطه منفی و در یک مورد رابطه مثبت با تولید رواناب از خود نشان داد.

Keywords:

تولید رواناب , خصوصیات شیمیایی خاک , روابط آب و خاک , رگرسیون تک متغیره