مدیریت جامع حوزه های آبخیز

مدیریت جامع حوزه های آبخیز

نقش عوامل مؤثر مورفومتریک در دقت پهنه‌بندی فرسایش آبکندی با استفاده از مدل بیشینه آنتروپی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز سراب هلیل استان کرمان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمان، کرمان، ایران
2 دانشیار، گروه پژوهشی مهندسی حفاظت خاک و آب، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
3 محقق بخش حفاظت خاک و آبخیزداری ، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمان، سازمان تحقیقات ترویج و آموزش کشاورزی، کرمان، ایران
چکیده
امروزه فرسایش آبکندی به‌عنوان یکی از مخرب‌ترین انواع فرسایش در زمین‌های کشاورزی و منابع طبیعی در دنیا شناخته شده است به‌طوری‌که سهم قابل­توجهی از تحقیقات علمی را به خود اختصاص داده است. در این پژوهش در حوزه آبخیز سراب هلیل در استان کرمان، 79 آبکند شناسایی شدند. سپس 15 لایه اطلاعاتی مورفومتریک به همراه نقشه پراکنش آبکندها تهیه شد و از تحلیل آماری PCA برای تعیین مهم‌ترین عوامل مؤثر مورفومتریک استفاده شد و در نهایت نقشه پهنه‌بندی فرسایش آبکندی با استفاده از مدل بیشینه آنتروپی برای عوامل مورفومتریک در محیط نرم­افزار MaxEnt به دست آمد. نتایج تحقیق نشان داد درمجموع در وقوع فرسایش آبکندی عوامل موفومتریک انحنای دامنه، انحنای نیمرخ، رطوبت توپوگرافی، فاصله عمودی از آبراهه، ارتفاع، فاکتور طول - شیب آبراهه، شیب و بافت سطح زمین در ایجاد فرسایش آبکندی مؤثر می‌باشند. نقشه مناطق مستعد فرسایش آبکندی به‌دست‌آمده از مدل بیشینه آنتروپی با استفاده از عوامل مورفومتریک در حوزه آبخیز موردمطالعه نیز نشان داد که فرسایش آبکندی در شمال شرق و شرق و جنوب بیشتر دارای احتمال وقوع بین صفر تا 31% است ولی در منتهی­الیه شرق حوزه و جنوب شرقی فرسایش آبکندی کمی افزایش می‌یابد و تا احتمال رخداد 92% نیز می‌رسد ولی درصد مساحت آن خیلی کم است ولی به سمت مرکز، شمال، شمال غرب، غرب و جنوب غربی حوزه آبخیز موردمطالعه احتمال وقوع فرسایش آبکندی افزایش می‌یابد و تا 92% و گاهی در بعضی قسمت‌ها به 100% نیز می‌رسد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Arabameri, A., Pradhan, B. & Rezaei, K. (2019). Gully erosion zonation mapping using integrated geographically weighted regression with certainty factor and random forest models in GIS. Journal of environmental management, 232, 928-942.
Bayati Khatibi, M., Rajabi, M. & Karami F. (2011). Investigation of topographic thresholds and analyzing role of surface materials on gully development in the hillslope of semi-arid areas, case study: Shoorchay. Geography and Environmental Planning Journal, 22(1), 15-34. (In Persian)
Conoscenti C., Agnesi, V., Angileri, S., Cappadonia, C., Rotigliano, E. &   Marker, M. (2013). A GIS- based approach for gully erosion susceptibility modeling: a test in Sicily, Italy. Environ Earth Sci. 70(3),1179-1195.
Crouch R & Novruzzi T. (1989). Threshold conditions for rill initiation on a vertisol, Gunnedah, N.S.W., Australia, Catena. 10, 101–110.
Dunne T. (2005). Formation and controls of channel network. Progress in Physical Geography. 4, 211–239.
Fielding, A.H. & Bell, J.F. (1997). A review of methods for the assessment of prediction errors in conservation presence/absence models. Environmental Conservation, 24(1), 38-49.
Huang, D., Su, L., Zhou, L., Tian, y. & Fan, H. (2023). Assessment of gully erosion susceptibility using different DEM-derived topographic factors in the black soil region of Northeast China, International Soil and Water Conservation Research, 11(1), 97-111.
Jiarui, Q., Mingming, G., Pengchong, Zh., Xingyi, Zh., Jinzhong, X., Zhuoxin, Ch., Xin, L., Lixin, W. & Zhaokai, W. (2023). Soil erosion resistance factors in different types of gully heads developed in four main land-uses in the Mollisols region of Northeast China, Soil and Tillage Research, Volume 230, 105697.
Kasai, M. (2006). Channel processes following land use changes in a degrading steep, headwater stream in North Island, New Zealand, Geomorphology 81, 421– 439.
Kheir R., Wilson, J. & Deng Y. (2007). Use of terrain variables for mapping gully erosion susceptibility in Lebanon. Earth Surface Processes and Landforms, 32, 1770 -1782.
Mohammad Khan, S.H, Wisey A. & Bagheri, K. (2014). Landslide hazard potential using entropy model, case study (Shirpanah mountainous area in southwest of Kermanshah province). Geographic Quarterly of Territory, 44, 89-103. (In Persian)
Patton, P.C. &   Schumm, S.A. (1975). Gully erosion: a threshold phenomenon. Geology, 3, 88–90.
Rahmati, A, Tahmasebipour, N, Haqizadeh, A, Pourghassemi, H, R&   Feizizadeh, B. (2018). Evaluation of efficiency of maximum entropy model in predicting susceptibility to gully erosion occurrence in Kashkan - Pole-Doukhan watershed, Watershed Engineering and Management, 10(4), 738-727.
Shafeie, A., Khazayi, M., Molayi, A. & Sofi, M. (2011). Study and Comparison of Pedagogical and Morphoclimatical Characteristics of Gullies. Iranian J. Water and Irrigation Engineering, 2 (5), 27-38. (In Persian)
Shirani, K. & Zakerinejad, R. (2019). Zoning of Sensitivity to Gully Erosion Using Maximum Entropy Probabilistic Model (Case Study: South of Isfahan Province). Soil Conservation and Watershed Management Research Institute.
Vandekerckhove, L., Muys, B., Poesen, J., D.E. Weerdt, B. &   Coppe, N. (2001). A method for dendrochronological assessment of mediumterm gully erosion rates. Catena, 45, 123-161.
Vanmaercke, M., Panagos, P., Vanwalleghem, T., Hayas, A., Foerster, S., Borrelli, P. & Borselli, L. (2021). Measuring, modelling and managing gully erosion at large scales: a state of the art. Earth Sci. Rev. 218, 103637.
Virkkala, R., Marmion, M., Heikkinen, R.K., Thuiller, W. & Luoto, M. (2010). Predicting range shifts of northern bird species: influence of modelling technique and topography. Acta Oecologica, 36(3), 269-281.
Wang, j., Zhang, y., Li, k., Zhang, z. & Chen., Ch. (2022). Gully internal erosion triggered by a prolonged heavy rainfall event in the tableland region of China's Loess Plateau, International Soil and Water Conservation Research, Available online 30 December 2022, 4, 610-621.
Wasson R, J., Olive L, J. & Rosewell C, J. (1996). Rates of erosion and sediment transport in Australia. In: Walling, D., Webb, B. Eds., Erosion and Sediment Yield: Global and Regional Perspectives, IAHS Publ. 236 p. 139-148.
Whitford, J.A., Newham, L.T.H., Vigiak, O., Melland, A.R. & Roberts, A.M. (2010). Rapid assessment of gully sidewall erosion rates in data-poor catchments: A case study in Australia, Geomorphology, 118 (2010) 330–338.
Yuan, M., Zhang, Y., Zhao, Y. & Deng, J. (2020). Effect of rainfall gradient and vegetation restoration on gully initiation under a large-scale extreme rainfall event on the hilly Loess Plateau: A case study from the wuding river basin, China. Science of the Total Environment, 739, Article140066.
Zakerinejad, R. &   Merker, M. (2014). Prediction of Gully erosion susceptibilities using detailed terrain analysis and maximum entropy modeling: A case study in the Mazayejan Plain, Southwest Iran. Geogr. Fis. Din. Quat. 37, 67–76. (In Persian)
Zhao, Y., Zhang, Y., Yuan, M., Yang, M. & Deng, J. (2021). Estimation of initiation thresholds and soil loss from gully erosion on unpaved roads on China's Loess Plateau. Earth surface processes and landforms. https://doi.org/10.1002/esp.5102
Zhou, P. (2008). Effect of vegetation cover on soil erosion in a mountainous watershed. Catena, 75, 319-325.
Zhou, X., Wei, Y., He, J. & Cai, CH. (2023). Estimation of gully erosion rate and its determinants in a granite area of southeast China, Geoderma, 429, 1, 116223.

  • تاریخ دریافت 25 تیر 1402
  • تاریخ بازنگری 25 شهریور 1402
  • تاریخ پذیرش 09 مهر 1402