ارزیابی حساسیت پذیری رخساره فرسایشی هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه
Publish place: Watershed Engineering and Management، Vol: 16، Issue: 4
Publish Year: 1403
Type: Journal paper
Language: Persian
View: 52
This Paper With 15 Page And PDF Format Ready To Download
- Certificate
- I'm the author of the paper
Export:
Document National Code:
JR_JWEM-16-4_007
Index date: 3 February 2025
ارزیابی حساسیت پذیری رخساره فرسایشی هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه abstract
مقدمهفعالیت های انسانی از مهم ترین دلایل تغییرات محیطی بوده و انسان ها نقش اساسی در گرمایش زمین، تخریب زمین، آلودگی آب و خاک، بالا رفتن سطح آب دریاها، تخریب لایه ازن، جنگل زدایی شدید و اسیدی کردن اقیانوس ها دارند. در مقیاس جهانی، تخریب و فرسایش یکی از مهم ترین پدیده های طبیعی است که مناظر را تغییر می دهد. فرسایش خاک اثرات درون منطقه ای و برون منطقه ای فراوانی را به همراه دارد. فرسایش و هدررفت خاک معمولا در مناطق شیب دار اتفاق می افتد اما شدت وقوع آن به عامل های محیط زیستی از قبیل میزان شیب، ویژگی های زمین شناسی، وضعیت پوشش گیاهی و عوامل اقلیمی بستگی دارد که باعث افزایش آسیب پذیری یک منطقه به فرسایش می شود. یکی از مهم ترین رخساره های فرسایشی رخساره هزاردره یا بدلند است. رخساره فرسایشی هزاردره معمولا به مناطق با رسوبات سست و غیرمتراکم، پوشش گیاهی بسیار ضعیف یا فاقد پوشش گیاهی که به دلیل تراکم بالای شیارها و بریدگی ها برای کشاورزی غیرقابل استفاده است، اشاره می کند. فرسایش هزاردره بیش تر در مناطق خشک و نیمه خشک مشاهده می شود و در واقع برهم کنش بارش با مواد زمین شناسی سست بسیار مساعد ایجاد و گسترش رخساره هزاردره در مناطق خشک و نیمه خشک است. با توجه به اینکه فرسایش خاک یک فرایند بسیار پیچیده و تحت تاثیر ویژگی های سطح زمین، نوع خاک و دیگر عامل های محیط زیستی است، بررسی کمی و تهیه نقشه های حساسیت پذیری فرسایش امری بحث برانگیز است. هدف اصلی از پژوهش حاضر، تهیه نقشه حساسیت فرسایش هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه با استاده از مدل نسبت فراوانی است. مواد و روش هاحوزه آبخیز فیروزکوه به این دلیل به عنوان منطقه موردمطالعه انتخاب شد که رخساره فرسایش هزاردره مهم ترین نقش را در فرسایش خاک این حوزه به دلیل وضعیت اقلیمی، هیدرولوژیکی، توپوگرافی و کاهش پوشش گیاهی و همچنین وجود سازندهای مستعد فرسایش دارد. اولین گام در این پژوهش تهیه نقشه پراکنش رخساره های هزاردره و تعیین محل آنها روی نقشه است. این کار با استفاده از تصاویر گوگل ارث و پیمایش زمینی انجام شد. نقشه های مربوط به عوامل موثر از منابع مختلف تهیه و وارد محیط نرم افزار Arc/GIS شد. با استفاده از نقاط و خطوط ارتفاعی موجود در نقشه های توپوگرافی تهیه شده از سازمان نقشه برداری کشور، نقشه مدل رقومی ارتفاع (DEM) با اندازه پیکسل ۳۰ متر تهیه شد. نقشه های جهت شیب، درجه شیب، انحناء سطح، شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) و طبقات ارتفاع با استفاده از نقشه DEM و در محیط نرم افزارهای ArcGIS۱۰.۳ و SAGA-GIS به دست آمد. نقشه زمین شناسی منطقه نیز از نقشه زمین شناسی ایران با مقیاس ۱:۱۰۰۰۰۰ استخراج شد. نقشه های آبراهه و جاده از نقشه توپوگرافی ۱:۲۵۰۰۰ استخراج شده و فاصله از این عوارض در محیط Arc/GIS۱۰.۳ محاسبه شد. نقشه کاربری اراضی حوزه آبخیز فیروزکوه با استفاده از تصاویر لندست ۸ برای سال ۲۰۲۰ و با روش تلفیقی به دست آمد. برای تهیه نقشه مشخصات مربوط به خاک ۳۰ نمونه خاک از عمق صفر تا ۳۰ سانتی متری برداشت و در آزمایشگاه بررسی شد. نقشه بارش متوسط سالانه با استفاده از داده های بارش ایستگاه های هواشناسی تهیه شد. بعد از طبقه بندی نقشه های مربوط به عوامل موثر، وزن هر نقشه با استفاده از مدل نسبت فراوانی محاسبه شد. در مرحله بعد با جمع کردن وزن ها، نقشه نهایی حساسیت فرسایش هزاردره تهیه شد. منحنی ROC و سطح زیر این منحنی برای ارزیابی دقت مدل نسبت فراوانی استفاده شدند. نتایج و بحثارتباط بین فرسایش هزاردره و عوامل موثر با استفاده از مدل نسبت فراوانی بررسی شد. نتایج نشان داد که بیش ترین وزن نسبت فراوانی مربوط به طبقه ارتفاعی ۱۷۱۰ تا ۲۲۸۶ متر، بارش ۴۰۰ تا ۵۵۰، شیب بیش تر از ۳۵، جهت شمال غرب، فاصله کم تر از ۱۱۵۰ متر از آبراهه، سازندهای مارنی، آهکی و شیل، کاربری مرتع، شیب های محدب و مقعر، طبقه رس ۲۵ تا ۳۳ درصد، طبقه سیلت ۲۷ تا ۳۵ درصد، گروه هیدرولوژیک C، عمق خاک ۵۷ تا ۱۲۰ سانتی متر، اسیدیته ۷.۶ تا ۸.۱، طبقه ۶ تا ۱۱ شاخص TWI بوده است. بررسی دقت مدل نسبت فراوانی با استفاده از منحنی ROC و سطح زیر این منحنی انجام شد. سطح زیر منحنی ROC ۰.۷۱ به دست آمد که نشان می دهد مدل نسبت فراوانی برای تهیه نقشه حساسیت فرسایش هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه قابل قبول است. مدل نسبت فراوانی با وجود سادگی، به دلیل ایجاد ارتباط منطقی بین هزاردره ها و عوامل موثر بر آن نتایج قابل قبولی ارائه می کند. مطالعات دیگری ازجمله بررسی پتانسیل آب های زیرزمینی، تهیه نقشه حساسیت زمین لغزش و آسیب پذیری یک منطقه به سیلاب نیز با این مدل انجام شده و دقت آن مورد تایید قرار گرفته است. نتیجه گیریبه دلیل شرایط توپوگرافی، اقلیمی و زمین شناسی رخساره فرسایشی هزاردره یک پدیده غالب در حوزه آبخیز فیروزکوه است. در این پژوهش نقشه حساسیت فرسایش هزاردره با استفاده از مدل نسبت فراوانی تهیه شد. ارزیابی دقت نشان داد، مدل نسبت فراوانی یک مدل مناسب برای تهیه نقشه حساسیت پذیری فرسایش هزاردره در این حوزه آبخیز است. نتایج نشان داد که حدود ۵۰ درصد منطقه حساسیت زیاد و خیلی زیاد به وقوع فرسایش هزاردره دارد، بنابراین توجه به این پدیده و تهیه نقشه حساسیت پذیری آن امری ضروری است.
ارزیابی حساسیت پذیری رخساره فرسایشی هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه Keywords:
ارزیابی حساسیت پذیری رخساره فرسایشی هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه authors
مجید محمدی
دانشیار گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
مجتبی امیری
دانشیار گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
مراجع و منابع این Paper:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
