عنوان پایان‌نامه
تعیین قابلیت مدل RUSLE-۳D به منظور برآوردپتانسیل و شدت فرسایش (بررسی موردی :حوزه آبخیز فشند)
- رشته تحصیلی
- مهندسی منابع طبیعی - -آبخیزداری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6591;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71339
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- بهناز زرین
- استاد راهنما
- شهرام خلیقی سیگارودی, علی اکبر نظری سامانی
- چکیده
- آگاهی از خطر فرسایش آبی و مقدار آن در حوزه های آبخیز، امکان شناسایی نواحی بحرانی و اولویت بندی برنامه های مدیریت و حفاظت خاک را فراهم می سازد. برای محاسبه شدت فرسایش، روش های متعددی معرفی شده اند. مدل های فرسایش خاک طی چند دهه اخیر به عنوان ابزاری قدرتمند و مفید برای برنامه ریزان و مجریان به حساب می آید. این پژوهش با هدف بررسی قابلیت مدل جهانی فرسایش خاک تجدید نظر شده سه بعدی برای شبیه سازی و تهیه نقشه شدت خطر فرسایش در حوزه آبخیز فشند انجام شد. مدل مذکور برای برآورد متوسط تلفات خاک از عوامل فرسایندگی، فرسایش پذیری، پستی و بلندی، پوشش سطح زمین و عملیات حفاظتی بهره می گیرد. به منظور آنالیز حساسیت مدل تحت شرایط مختلف اقلیمی، پس از تعیین سال های تر، خشک و نرمال اقدام به محاسبه عامل های فرسایندگی و پوشش سطح زمین در هر یک از سال های مذکور به طور جداگانه شد. عامل های فرسایش پذیری و و پستی و بلندی نیز برای تمام این سال ها یکسان در نظر گرفته شد. متوسط فرسایش خاک سالیانه بر اساس روش مساحت به ازای طول خطوط تراز و همچنین با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی 30 متر در سال های تر، خشک، نرمال و در کل دوره آماری بر مبنای استفاده از شاخص NDVI به ترتیب 14/199، 38/27، 51/83 و 54/94 (ton/ha/yr) و بر مبنای پوشش متوسط حوضه به ترتیب 36/99، 16/13، 86/48 و 48/46 (ton/ha/yr) به دست آمد. برای برآورد بار رسوب تولیدی از نسبت تحویل رسوب از روش های متعدد از قبیل وانونی، بویس، ویلیامز و برنت، پراک استفاده شد که بر اساس آن مقادیر بار رسوب در سال های تر، خشک، نرمال و کل دوره آماری بر مبنای استفاده از شاخص NDVI به ترتیب 77/51، 12/7، 61/25 و 58/24 (ton/ha/yr) و بر مبنای استفاده از پوشش متوسط حوضه به ترتیب 83/25، 42/3، 7/12 و 08/12 (ton/ha/yr) به دست آمد. به منظور واسنجی مدل، با استفاده از داده های لحظه ای دبی- رسوب ایستگاه هیدرومتری فشند، اقدام به ترسیم منحنی سنجه رسوب و استفاده از ضرایب اصلاحی در آن شد. در نهایت روش حدوسط دسته ها با ضریب اصلاحی فائو با کمترین مقدار ریشه میانگین مربعات خطا (59/36RMSE = )، به عنوان روش بهینه انتخاب شد که متوسط رسوب ویژه حوزه آبخیز فشند را 21/2 (ton/ha/yr) برآورد کرد. بنابراین مدل، بر اساس روش های متفاوت برآورد متوسط فرسایش خاک، مقدار بار رسوب تولیدی حوضه را بین 4/5 تا 12/11 برابر بیشتر برآورد می کند که می تواند به علت مقادیر زیاد عامل های پستی و بلندی و فرسایندگی باران که دارای بیشترین میزان همبستگی با متوسط هدر رفت سالیانه خاک هستند، باشد. همچنین با توجه به تغییرپذیری پارامتر m عامل پستی و بلندی بر اساس رخساره های فرسایشی و کاربری های مختلف، بیشترین مقدار فرسایش خاک متعلق به رخساره فرسایش آبراهه ای و کاربری مرتع درجه دو در حوزه آبخیز فشند می باشد. واژه های کلیدی: حوزه آبخیز فشند، RUSLE-3D، فرسایش خاک، بار رسوب، منحنی سنجه
- Abstract
- Abstract The awareness of erosion risk in the watershed provides the identify and prioritize critical areas of management and protection plans. In order to calculate the erosion intensity several methods are introduced. Soil erosion models are as a powerful and useful tool for planners and executives in recent decades. This study was done to determination of RUSLE-3D capability to estimate potential and erosion intensity in the Fashand Drainage Basin. This model uses erosivity, erodibility, topography, land cover and conservation practices factors to estimate average soil loss. After the determination of wet, dry, normal years, calculation of the erosivity and land cover factors in each year is taken action separately in order to analysis of sensitivity of the model under different climatic conditions. The erodibility and topography factors was considereded the same for all years. The average of annual soil erosion based on the area for the contours method and also by using digital elevation model of 30 meters is obtained according to NDVI index in the wet, dry, normal and whole years, respectively, 199.14, 27.38, 83.51, 94.54 and according to the basin average coverage 99.36, 13.16, 48.86, 46.48 (ton/ha/yr). To estimate the produced sediment had been used of sediment delivery ratio by using various methods such as Vanony, Boyse, Williams and Brent, Park methods which based on, amounts of sediment is optained according to NDVI index in the wet, dry, normal and whole years respectively 51.77, 7.12, 25.61, 24.58 and according to the basin average coverage 25.83, 3.42, 12.7, 12.08 (ton/ha/yr). In orther to evaluate the model by using data moment sediment Fashand hydrometric station, take action drawing sediment rating curve and using coefficients. In the ead, intermediates categories method with Fao coefficient is selected as the optimal method with least root mean square error (RMSE=36.59), that estimated the special sediment average of basin drainage Fashand 2.21. According to this model, based on different methods to estimate average soil erosion. The amount of basin sediment is estimated between 5.4 – 11.12, which can be causes of large amounts of topographyc and rain erosivity that has the highest correlation with the average annual loss of soil. Also according to the variability of parameter m topographic factor on erosion facies and different user, the maximum amount of soil erosion depended on rill erosion and pasture second facies in the Fashand Basin. Keywords: Fashand Catchment, RUSLE-3D, Soil Erosion, Sediment Ratio, Sediment rating curve.
