بخشی از مقاله
مقدمه
رسوب در حوزههای آبخیز متاثر از عوامل مختلفی مانند اقلیم، پستی و بلندی و فعالیتهای انسانی است. تغییرات رسوبدهی در حوزههای آبخیز، چگونگی تغییرات زمانی و مکانی آن، اندازه و دانهبندی رسوب از مهمترین متغیرهای رسوبدهی در حوزههای آبخیز میباشد. تعیین و برآورد میزان تولید رسوب یکی از ضروریات علم آبخیزداری و حفاظت خاک است و در شناسایی مناطق بحرانی یک حوزه آبخیز قابل استفاده میباشد
از آنجایی که سطح حوزه رودخانهها وسیع است و آبخیزداری کل سطح حوضه از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمیباشد، لذا تعیین زیر حوزههای بحرانی از نظر تولید رسوب - الویتبندی زیر حوزهها - حایز اهمیت است
هدف از انجام این تحقیق شناسایی و دستیابی به مهمترین عوامل تأثیرگذار در بروز و تشدید رسوب، تعیین مناطق همگن رسوبزایی و همچنین شناسایی مناطق بحرانی از حیث تولید رسوب درحوزه آبخیز سد دز - رودخانه سزار - میباشد.
مواد و روشها
حوضه مطالعاتی بخشی از حوضه رودخانه دز واقع در بالادست سد دز به نام حوضه آبخیز سد دز میباشد که به عنوان حوضه آبخیز رودخانه سزار نیز شناخته میشود. مساحت این حوضه 16213 کیلومتر مربع میباشد و از لحاظ موقعیت جغرافیایی بین 10' و 48o تا 21' و 50o طول شرقی و 31' و 34o تا 7' و 34o عرض شمالی محدود است. تولید رسوب در حوضه دز بر اساس مطالعات کارشناسان فائو بین 300 تا 3000 تن در هر کیلومتر مربع تخمین زده شده است. به عبارت دیگر در حوضه دز به طور متوسط 1/5 میلیمتر خاک در هر سال تحت فرسایش قرار میگیرد. در سطح حوضه آبخیز دز، 36 ایستگاه هیدرومتری وجود دارد که با مراجعه به سازمان تحقیقات منابع آب ایران و سازمان آب منطقهای تعداد 11 ایستگاه رسوبسنجی در سطح حوزه آبخیز انتخاب شد
به منظور ارائه مدل مناسب برآورد تولید رسوب در زیر حوضهها اقدام به برقراری رگرسیون چند متغیره - عرب خدری و زرگر، - 1374 با استفاده از روشهای پیشرو1، پسرو 2، حذف3، ورود تمام متغیرها4 و روش گام به گام5 بین مقادیر رسوب معلق روزانه ویژه به عنوان متغیر وابسته و متغیرهای فیزیوگرافیکی - طول حوزه و مساحت حوزه - ، اقلیمی - بارش متوسط سالانه، درجه حرارت متوسط سالانه،ضریب خشکی دومارتن - و هیدرولوژیکی - دبی متوسط سالانه و دبیهای حداقل و حداکثر سالانه - به عنوان متغیر مستقل شد
انتخاب و تعیین متغیرها بر اساس معیارهایی چون مؤثر بودن در مقدار تولید رسوب و انتقال آن، سهولت دسترسی، میزان اهمیت متغیر در منطقه مورد مطالعه و در نهایت استفاده از متغیرهای مذکور در سایر تحقیقات صورت گرفته، بوده است. با استفاده از آمار ایستگاههای رسوبسنجی مقادیر رسوب معلق روزانه هر یک از ایستگاهها محاسبه گردید و به عنوان پارامتر وابسته استفاده شد.
مساحت هر زیرحوزه با استفاده از نقشههای توپوگرافی و ترسیم محدوده زیر حوزههای منتهی به ایستگاههای مورد مطالعه و با کمک نرم افزار GIS تعیین شد.
جدول شماره :1 وضعیت پارامترهای مستقل و وابسته در ایستگاههای رسوب سنجی
به منظور تعیین مناطق همگن رسوبزایی در منطقه مورد مطالعه تجزیه و تحلیل خوشه ای6 - فتوحی و اردکانی، - 1381 با استفاده از روشهای مختلف، ارتباط متوسط - بین گروهی - ، نزدیکترین همسایه، ارتباط کامل - دورترین همسایه - ، مرکز ثقل، روش میانه و روش Ward، با استفاده از نرم افزار Spss انجام شد. سپس با توجه به اشکال نمودارهای درختی حاصل شده از روشهای متفاوت و همچنین مشخصات و ویژگیهای زیر حوضهها بهترین روش انتخاب گردید.
نتایج و بحث
متغیرهایی که در یک حوزه آبخیز میزان رسوب خروجی از حوزه را تحت تأثیر قرار می دهند، متنوع و فراوانند، لذا استفاده از روش رگرسیون چند متغیره جهت دستیابی به معادلهای که مبین ارتباط مناسب رسوب و هر یک از این عوامل باشد مناسب به نظر می رسد با توجه به معادلات رگرسیونی نهایی که به عنوان مدلهای نهایی برای هر زیرحوزه انتخاب گردیدهاند میتوان به تعیین مهمترین عوامل مؤثر در تولید رسوب روزانه زیرحوزه ها دست
یافت و بر این اساس با توجه به عامل یا عوامل مذکور اقدام به اتخاذ تصمیمات اجرایی و مدیریتی مناسب نمود. در بین معادلات رگرسیونی انجام گرفته روش گام به گام به دلیل داشتن ضریب تبیین بالاتر، خطای تخمین کمتر و تعداد پارامترهای مستقل محدودتر نسبت به سایر روشهای انجام شده برتری داشت
لذا وارد شدن عامل قدرتمند بارش در معادله رگرسیونی حاصل شده از این روش - معادله - 1 برای تولید رسوب معلق روزانه ویژه در حوزه مطالعاتی نشاندهنده ارتباط مشخص و کامل بین مقدار بارش از یک سو و تولید رسوب از سویی دیگر است.
در مطالعات صورت گرفته توسط مهدوی - - 1378 و علیزاده - - 1381 نیز براهمیت بارش در مقدار رسوب تولیدی از سطح حوزه تاکید شده است.
جهت تعیین مناطق همگن رسوبزایی تجزیه و تحلیل خوشهای برای هر زیرحوزه انجام گرفت که با توجه به اشکال نمودارهای درختی ارائه شده در روش خوشه بندی و نظر به مشخصات و ویژگیهای زیرحوضهها روش ward به عنوان بهترین روش انتخاب گردید. بر این اساس با گذر خط جداکننده از محور فاصله اقلیدسی7 در فاصله تقریبی 7 از مبدأ، زیرحوضههای مطالعاتی به دو گروه همگن - جدول شماره - 2 تقسیم شدند.
جدول شماره :2 اولویت بندی تولید رسوب معلق در زیرحوضههای مطالعاتی سد دز
منطقه همگن به منطقهای گفته میشود که از نظر خصوصیات هیدرولوژیکی، زمین شناسی، توپوگرافی و پوشش گیاهی دارای شباهتهای قابل ملاحظه باشد. بین دو گروه همگن جدا شده ،تفاوتهای فاحشی از نظر پارامترهایی چون مساحت، طول حوضه، دبی متوسط سالانه و بار رسوب معلق روزانه وجود دارد
