تحلیل الگوی اتصال ساختاری رسوب در حوزه‌ آبخیز تهم زنجان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشگاه تربیت مدرس

2 استاد گروه مهندسی آبخیزداری، دانشگاه تربیت مدرس

3 استاد، گروه جغرافیای فیزیکی دانشگاه کاتولیک اینگلوشتات، آلمان

چکیده

برنامه‌های مدیریت جامع حوزه‌های آبخیز، نیازمند توجه به رسوب و فرایندهای مربوط به آن در قالب مدیریت رسوب هستند. در حالی‌که فرایندهای حاکم بر رفتار تولید رسوب در مقیاس حوزه‌های آبخیز کمتر مورد توجه بوده است. مدیریت رسوب شامل تمام اقداماتی است که فرسایش، انتقال، بازتوزیع و ترسیب رسوب را در راستای انحراف یا تله‌اندازی رسوب در سامانه‌های آبراهه‌ای تحت تأثیر 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. حال آن‌که  اتصال رسوبی به‌عنوان انتقال رسوب از میان تمام منابع رسوب به تمام مخازن رسوب ممکن در حوزه آبخیز طی فرایند فرسایش خاک تعریف می‌شود. بر همین اساس، اتصال ساختاری، مفهومی مشتق شده از اتصال رسوبی است که با بررسی آناتومی سامانه آبخیز، پتانسیل جابه‌جایی ذرات رسوب در سراسر سامانه آبخیز را مورد بررسی قرار می‌دهد. طبعا با تعیین مناطق با الگوی اتصال ساختاری یکسان، اعمال نسخه‌های یکسان و یکپارچه مدیریت رسوب ممکن خواهد بود. از این‌رو، پژوهش حاضر به‌منظور بررسی شاخص اتصال ساختاری رسوب در سال 1393 در حوزه آبخیز تهم زنجان انجام شد. برای محاسبه شاخص اتصال ساختاری از لایه‌های مدل رقومی ارتفاعی، عامل پوشش گیاهی و بازدیدهای مکرر میدانی استفاده شد و ارزیابی‌های لازم برای آزمون نتایج به‌دست آمده صورت گرفت. نتایج ارزیابی صحت نمایش وضعیت اتصال ساختاری رسوب نشان داد که تطابق قابل قبولی بین شاخص اتصال میدانی و نقشه اتصال ساختاری وجود داشته است. نقشه اتصال ساختاری نیز با مقادیر بیشینه، کمینه و میانگین به‌ترتیب 1.02، 8.24- و 5.95- نشان داد که 32 درصد از حوزه آبخیز اتصال ساختاری بالایی دارد که عمدتاً در بخش‌های غربی آبخیز تمرکز داشته‌اند. به‌نظر می‌رسد با توجه به محاسبه سریع، هزینه کم، استفاده از داده‌های زودیافت و کارایی مفهوم اتصال ساختاری در تعیین اولیه منابع رسوبی، این شاخص عامل بسیار مفیدی در  مدیریت رسوب حوزه‌های آبخیز در ایران باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analyzing structural sediment connectivity pattern in Taham Watershed, Iran

نویسندگان [English]

  • Saeid Najafi 1
  • Seyed Hamidreza Sadeghi 2
  • Tobias Heckmann 3
1 PhD Student of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Noor, Iran
2 Professor, Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran
3 Physical Geography, Catholic University of Eichstaett-Ingolstadt, Eichstaett, Germany
چکیده [English]

Comprehensive watershed management programs need to take into account the sediment and related process in sediment management paradigm. Whilst, the dominant processes on sediment yield has not been considered in watershed scale yet. Accordingly, sediment connectivity is an emerging concept in sediment management that has been accounted in recent years to investigate the sediment transfer from different sections of watersheds. Sediment connectivity is defined as the integrated transfer of sediment across all possible sources to all potential sinks in a system over the continuum of detachment, transport and deposition processes. The structural connectivity is therefore a concept derived from sediment connectivity which investigates potential of sediment particles displacement across a watershed on the base of anatomy of watershed's system. Naturally, identifying sectors with similar sediment connectivity patterns support applying similar and integrated sediment control mitigation strategies. The present research was planned to investigate the structural sediment connectivity in Taham Watershed in Zanjan Province for year 2014. To calculate the structural sediment connectivity, the Digital Elevation Model (DEM) and C Factor layers were used and the results were assessed according to field observations and surveying in several times. The results of the validity of the structural sediment connectivity map showed there were acceptable agreement between Field Index of Connectivity (FIC) and Index of Connectivity (IC). In addition, IC map with respective max, min and mean values  of 1.02, -8.24 and -5.95, showed 32 percent of the study area had a high structural sediment connectivity that generally have been dispersed in western parts of the study area. Regarding to rapid appraisal and being low cost of IC calculation as well as identification of primary sediment sources, the structural sediment connectivity is a very useful concept for sediment management of watersheds of Iran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Integrated Watershed Management
  • Index of sediment connectivity
  • Sediment management
  • Sediment transfer
  • soil erosion