پهنه‌بندی فرسایش خاک و برآورد رسوب سالیانه حوضه شازند با استفاده از مدل MPSIAC و فناوریGIS-RS

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی

2 کارشناس ارشد سازه های هیدرولیکی

3 اداره امور آب منطقه ای مرکزی

چکیده

امروزه ارزیابی میزان فرسایش و تولید رسوب در حوضه‌های آبخیز، یکی از مسایل‌‌ اساسی در مدیریت منابع آب و ارزیابی‌های محیط‌زیستی است. در سال‌های اخیر استفاده از روش‌های تجربی با توجه به مشکلات دسترسی به آمار تولید رسوب اهمیت زیادی پیدا کرده است. در این مقاله با استفاده از مدل MPSIAC میزان فرسایش و تولید رسوب حوضه آبریز شازند در محدوده سد ساوه مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج با روش هیدرومتری مقایسه شد. به این منظور با استفاده از تصاویر ماهواره لندست، IRS هند و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) با دقت 10×10متر، شبیه‌سازی حوضه در محیط نرم‌افزار ArcGIS 10.2 و ENVI5.1 انجام و پارامترهای مختلف مورد نیاز مدل تعریف شد. سپس درجه رسوب‌دهی و پهنه‌بندی فرسایش حوضه شازند با استفاده از این مدل به صورت نقشه‌های پهنه‌بندی به‌دست آمد. در ادامه نتایج میزان رسوب سالیانه حاصل از مدل در ایستگاه‌های مورد مطالعه (ایستگاه های پل‌دوآب، توره، ازنا و بازنه) با نتایج حاصل از روش هیدرومتری مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد مدل MPSIAC با روش هیدرومتری در ایستگاه‌های پل‌دوآب، توره و ازنا به ترتیب 4/95%، 7/77% و 05/95% هم‌خوانی دارند. بر اساس این مطالعه مدلMPSIAC در برآورد حداکثر رسوب سالیانه و پهنه‌بندی فرسایش از دقت قابل قبولی برخوردار است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Soil Erosion Zonation and Sediments Yield Estimation in Shazand Watershed Using MPSIAC Model and GIS-RS Technology

چکیده [English]

Nowadays, the assessment of erosion value and sedimentation yeild in the watersheds is one of the fundamental issues in water resources management and environmental assessment. In recent years, the use of experimental methods have been developed due to lack of the sediment data. In this paper, using MPSIAC model, erosion value and sediment yield of Shazand basin (one of the Sub-basin of Saveh Dam) assessed and compared with a hydrometery method. For this purpose, using Landsat and IRS satellite images and Geographic Information System (GIS) with an accuracy of 10 × 10 m, the various parameters required to simulate by MPSIAC model applied to ArcGIS 10.2 and ENVI 5.1 software. Then, using this model the sediment yield and erosion zoning of Shazand basin are obtained as zoning maps. Following, the results of the annual sediment from the studied stations (Poledoab, Toureh, Azna and Bazaneh) were compared with the results of hydrometric method. The results show MPSIAC model with hydrometry method have a good accordance with together in which Poledoab, Toureh and Shazand stations with 95.4%, 77.7%, 95.05% of accordance, respectively. According to the study, MPSIAC model to estimate maximum annual sediment and erosion zoning is acceptable accuracy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Erosion
  • Geographic information system
  • MPSIAC
  • Shazand watershed
  • Sediment

ابوالفتحی، د. و کیانی، م. 1386. میزان فرسایش خاک و رسوب‌دهی معادل با میزان سیلاب در حوضه فارسبان با استفاده از GIS. نشریه تحقیقات علوم جغرافیایی، شماره10، 172-157

احمدی، ح. 1392. ژئومرفولوژی کاربردی (فرسایش آبی)، جلد 1، انتشارات دانشگاه تهران.

ارخی، ص. و نظری، ر. 1387. پهنه بندی شدت فرسایش و تولید رسوب با استفاده از مدل پسیاک اصلاح شده در محیطGIS. مجله پژوهش آب ایران، شماره 3، 81-77.

بهرامی، ع.؛ مردیان، م. و دلاوری کامیباب، ا. 1391. تعیین مناسب‌ترین معادلات سنجه رسوب سالانه در ایستگاه هیدرومتری حوضه آبخیز پل دوآب شازند. سومین همایش ملی مقابله با بیابان‌زایی و توسعه پایدار تالاب‌های کویری ایران.

جهانبخش اصل، س.؛ ساری صراف، ب.؛ خورشید دوست، ع.م. و رستم زاده، ه. 1388. ارزیابی تغییرات پوشش گیاهی دشت سراب و تحلیل دو دوره خشکسالی و ترسالی، فصل‌نامه علمی-پژوهشی انجمن جغرافیای ایران، 23، 117-132.

حسین خانی، ح. 1392. ارزیابی خطر فرسایش و پتانسیل رسوب‌دهی حوضه آبریز سدشهریار میانه با استفاده از تکنیک­های GIS و مدل EPM، فصلنامه انجمن زمین‌شناسی ایران، شماره 26، 96-87.

خدابخش، س.؛ محمدی، ا.؛ رفیعی، ب. و بزرگزاده، ع. 1388. مقایسه برآورد میزان فرسایش و رسوب‌زایی در زیرحوضه سزار(حوضه‌آبریز سد دز) با استفاده از مدل های تجربی MPSIAC و EPM با کمک دانش فازی، فصل‌نامه زمین‌شناسی ایران. شماره11، 99-109

خنامانی، ع.؛ جعفری، ر. و کریم‌زاده، ح. 1390. استفاده از فن‌آوری GIS در برآورد فرسایش آبی منطقه شرق اصفهان با روش MPSIAC، هفتمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری.

رفاهی، ح. 1388. فرسایش آبی و کنترل آن، انتشارات دانشگاه تهران.

علیزاده، ا. 1391. اصول هیدرولوژی کاربردی، انتشارات دانشگاه امام رضا(ع).

قضاوی، ر.؛ ولی، ع.؛ مقامی، ی.؛ عبدی، ژ. و شرفی، س. 1391. مقایسه مدل‌های EPM، MPSIAC و PSIAC در برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از GIS، مجله جغرافیا و توسعه، شماره127،126-117.

محسنی، ب.؛ قدوسی، ج.؛ احمدی، ح. و طهماسبی، ر. 1390. ارزیابی دقت و کارایی مدل‌های EPM، MPSIAC، ژئومورفولوژی و هیدروفیزیکی در برآورد فرسایش و رسوب، مجله جغرافیا و توسعه، 22، 127-107.

Alkharabsheh, M.M.; Alexandridis, T.K.; Bilas, G.; Misopolinos, N. & Silleos, N. 2013. Impact of land cover change on soil erosion hazard in northern Jordan using remote sensing and GIS. Procedia Environmental sciences, Pub ELSEVIER, 19: 96-108.

Bagherzadeh, A. & Mansouri Daneshvar, M.R. 2013. Evaluation of sediment yield and soil loss by the MPSIAC model using GIS at Golestan watershed, northeast of Iran. Arabian Journal of Geosciences, Volume 6, Issue 9, 3349–3362.

Meamarian, H.; Tajbakhsh, S.M. & Esmaeilzadeh, H. 2003. The Sediment yield potential estimation of Kashmar urban watershed using MPSIAC model in the GIS framework. Paper presented at the Map India Conference., GIS Dev.

Merwade,V. 2012. Stream Network and Watershed Delineation using Spatial Hydrology Tools. Personal Handout of Purdue University(USA).

Modallaldoust, S. 2007. Estimation of sediment and erosion with use of MPSIAC and EPM models in GIS environment. Degree Ms. University of Mazandaran, 95.

Rastgoo Ghahreman, S.; Senayeenejad, H.; Daavari, K. & Khodashenas, S. 2006. Estimating soil erosion and sediment yield in Tang Konasht watershed with MPSIAC, EPM and GIS. Agriculture and Natural Resources Journal, 91-104.

Rouse, J.W.; Haas, R.H.; Schell, j.A. & Deering, D.W. 1973. Monitoring vegetation Systems in the great plains with ERTS. 3rd ERTS Symposium, NASA SP-3511, 309-317.

Tajgardan, T.; Ayoubi, S.A. & Shataei, J.S. 2008. Soil erosion and sediment yield assessment using MPSIAC model, remote sensing and geographic information systems (Case study: Ziarrat watershed).

Xing, L.; Yunxuan, Z.; Tian B., Kuang R. & Wang L. 2014. GIS-based methodology for erosion risk assessment of the muddy Coast in the Yangtze Delta. Ocean & Coastal Management, Pub ELSEVIER, 1-12.