بخشی از مقاله
چکیده
این تحقیق به منظور برآورد حجم فرسایش خندقی و تلفات خاک ناشی از این نوع فرسایش، با توجه به خصوصیات آبخیز خندقها در منطقه کنارتخته کازرون در استان فارس انجام گرفت. 30 خندق در منطقه تعیین و مشخصات اولیه آنها شامل موقعیت کلیه خندقها در هر منطقه تعیین و مشخصات جغرافیایی و ارتفاع، خصوصیات خاک خندقها - درصد ماده آلی، نسبت جذب سدیم و درصد شن، رس و سیلت - ، درصد پوششگیاهی، سنگ و سنگریزه و خاک لخت، عمق خاک لایه سطحی در پیشانی و خروجی، نفوذپذیری، سطح حوضه پیشانی، شیب بالادست پیشانی و کف خندق و طول خندق ها اندازهگیری شد.
نتایج حاصل از این تحقیق بیانگر نقش مهم خصوصیات مورفومتریک و به ویژه طول خندقها در تعیین حجم آنها منطقه میباشد و میتوان برای تعیین حجم خندقها در این مناطق از طریق عکسهای هوایی یا تصاویر ماهوارهای طول خندق را تعیین نمود و سپس با روابط محاسبه شده، حجم آن را نیز تعیین نمود. این نتایج مشابه نتایج حاصل از تحقیقات در سایر مناطق دنیا میباشد.
مقدمه
فرسایش خندقی است یکی از عوامل مهم و تهدیدکننده تعادل منابع زیست محیطی و پایداری آن محسوب میشود. به طوری که این تهدیدها تنها محدود به ایجاد تغییرات نابهنجار در منظر زمین، تخریب اراضی و از بین رفتن خاک و عدم امکان فعالیت های کشاورزی و بهره برداری اقتصادی از عرصههای طبیعی نمیشود، بلکه با رخداد و گسترش این نوع فرسایش، جاری شدن تند آب ها و سیل، جابه جایی حجم قابل توجهی از رسوبات و پیامدهای ناشی از آن و بالاخره غیرقابل استفاده شدن اراضی تشدید می شود. این نوع فرسایش به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک جهان در مواردی که بهرهبرداری از منابع خاک و آب گیاهان - پوشش گیاهی - مبتنی بر اصول صحیح و متناسب با توانهای طبیعی و شرایط محیطی نباشد، موجب تغییرات قابل ملاحظه در منظر اراضی و پیامدهای زیانبار اقتصادی و اجتماعی میشود
صوفی - - 1383، به نقل از انجمن علوم خاک امریکا - - 2001، خندق دائم را خندقی با عمق 0/5 تا 3 متر معرفی که توسط ادوات معمول از بین نرود و خندق موقت را با عمق کمتر از 0/5 متر دانسته و با ادوات معمول شخم قابل حذف است ولی پوزن و گاورز - - 1990 معتقدند خندقها پس از حذف اغلب در مکانی دیگر در فصل بارش بعدی ایجاد می شوند. فرسایش خندقی زمانی اتفاق میافتد که رواناب سطحی بیش از حد با سرعت و نیروی زیاد حرکت کرده و ذرات خاک را در جهت شیب حمل کند. همچنین ممکن است زمانی اتفاق بیفتد که حجم رواناب زیادی از زمینهای ناهموار عبور کند و یا سرعت جریان زیاد شده و از گودالهای عمیق در مسیر عبور کند
نتایج تحقیقات درباره مقایسه رسوب تولیدی توسط انواع فرسایش آبی نشان داد که عمده رسوبات رسیده به پشت سدهای احداث شده، مربوط به فرسایش خندقی بوده است
دونت و همکاران، 2005 و هوم و همکاران، . - 2005 این محققان نشان دادهاند که فرسایش خندقی اغلب مهمترین منبع تولید رسوب میباشد. سهم فرسایش خندقی در تولید رسوب بین 10 تا 97 درصد کل رسوب در آبخیزهای مختلف دنیا گزارش شده که تغییرپذیری این مقدار بستگی به چندین عامل از جمله وسعت سایت مورد تحقیق، مدت زمان تحقیق، نوع خندق، خاک، نوع اقلیم و کاربری اراضی دارد
برای تعیین سهم خندقها در تولید رسوب نیاز به محاسبه حجم فرسایش است
پیشبینی یا محاسبه تخریب خاک توسط خندق های موقت برای کمی کردن اثر این نوع فرسایش بسیار مهم است
حجم فرسایش خندقی از طریق اندازهگیری مستقیم میدانی و یا استفاده از مدلهای بسط داده شده - غیرمستقیم - تعیین میگردد.
چنگ و همکاران - - 2007 و ناشترگیل و همکاران - - 2001 معتقدند چون تعیین طول خندق از طریق عکس های هوایی یا تصاویر ماهوارهای خیلی راحتتر است پس طول آبکند شاخصی مفید برای تخمین حجم خندق، به خصوص در مقیاسهای بزرگ است. سانتیستبان و همکاران اعلام کردند که بین شاخصهای توپوگرافی و حجم خاک فرسوده شده رابطهای قوی وجود دارد
ناشترگیل و همکاران در پرتغال، اسپانیا تحقیقاتی انجام دادند تا کارایی مدل EGEM را مورد ارزیابی قرار داده و از آنالیز رگرسیون چند متغیره برای پیش بینی حجم استفاده نمودند. نتایج نشان داد که حجم محاسبه شده با روابط تجربی دقیقتر از مدل ذکر شده است. آنالیز رگرسیونی نشان داد که رابطهای بسیار معنیدار بین طول خندق و حجم فرسایش خندقی وجود دارد. بنابراین با تعیین دقیق طول خندق موقت میتوان میزان فرسایش خندقی را مشخص نمود. ایشان رابطه زیر را برای تعیین حجم فرسایش خندقی ارائه دادند:
در تحقیق دیگری که در سال 2001 در بلژیک انجام شد، رابطه زیر را بین حجم و طول خندق در این منطقه مشخص نمودند:
نتایج تحقیق کاپرا و همکاران در سیسیلی ایتالیا - - 2005 نیز با نتایج فوق مطابق است. ایشان رابطه توانی زیر را بین طول و حجم خندق ارائه دادند:
زوکا و همکاران - - 2006 نیز در ساردینیای ایتالیا تحقیقی انجام داده و دو رابطه زیر را بین حجم فرسایش خندقی و طول خندق در منطقه مورد مطالعه خود ارائه دادند:
رابطه اول برای شرایط با زیرلایههای گرانیتی سخت و رابطه دوم برای زیرلایههای رسوبات دامنه کوه ارائه شد. ژانگ و همکاران - - 2007 در شمال شرقی چین خندقهای موقت را در بهار و تابستان - فصول بحرانی تشکیل خندقهای موقت در منطقه مورد مطالعه - در دو آبخیز کوچک مورد بررسی قرار دادند و رابطه توانی زیر را بین طول و حجم خندق ارائه دادهاند:
در رمانی، آیونیتا در سال 2006 رشد طولی پیشانی، را در 13 خندق و در سه دوره مورد بررسی قرار داد و برای محاسبه متوسط میزان فرسایش خندقی با توجه به رشد طولی پیشانی رابطه پلیگونی زیر را ارائه نمود:
در رابطه فوق Y برابر است با متوسط فرسایش خندقی بر حسب تن در سال و L رشد طولی پیشانی بر حسب متر در سال میباشد.
کاپرا در سال 2009 در سیسیل ایتالیا تحقیقی انجام داد و رابطه معنیداری بین حجم و طول خندق به صورت زیر محاسبه نمود:
در این رابطه V برابر است با حجم فرسایش خندقی در یک خندق موقت بر حسب متر مکعب و Ls طول خندق موقت بر حسب متر است.
در سال 2009 در تانزانیا تحقیقی با اهداف زیر انجام شد - بوچناک،. - 2009 متوسط حجم نواحی خندقی شده در دو شیب تند و ملایم تعیین شد و در هر شیب، برای تعیین رابطه بین حجم و طول، روش رگرسیون استفاده شد. روابط زیر بهترین همبستگی را بین دادهها در منطقه نشان داد:
در روابط فوق، L طول پیشروی خندق برحسب متر و S - L - حجم رسوب حمل شده در این طول میباشد.
مواد و روشها مشخصات منطقه کنارتخته کازرون
منطقه کنارتخته در جنوب غرب استان فارس و شهرستان کازرون در محدوده جغرافیایی 51 درجه و 23 دقیقه و 36 ثانیه تا 51 درجه و 29 دقیقه و 00 ثانیه شرقی و عرض جغرافیایی 29 درجه، 38 دقیقه و 52 ثانیه شمالی تا 29 درجه، 35 دقیقه و 25 ثانیه شمالی قرار گرفته است - شکل . - 1 تیپ اراضی منطقه تپه ماهور و ارتفاع متوسط منطقه 540 متر از سطح دریا و شیب متوسط منطقه 8 درصد است. اقلیم منطقه بر اساس روش دومارتن گسترده اقلیم خشک بیابانی گرم بوده و میانگین دمای سالانه منطقه 23 درجه سانتیگراد و میزان باران متوسط سالانه طبق آمار 25 ساله ایستگاه گلبابکان 906 میلیمتر برآورده شده است
شکل :1 موقعیت منطقه مورد مطالعه
روش تحقیق
از بین خندق های منطقه تعداد 30 خندق، که معرف عمده خندق های منطقه باشد، انتخاب گردید . سپس موقعیت کلیه خندقها در هر منطقه تعیین و مشخصات جغرافیایی و ارتفاع هر یک از آنها با استفاده از GPS مشخص گردید.
از کنارهها و پیشانی همه خندق ها نمونه خاک برداشته شد و درصد مادهآلی، نسبت جذب سدیم و درصد شن، رس و سیلت هر یک از آنها تعیین شد. همچنین درصد پوششگیاهی بالادست پیشانی هرکدام از خندق ها با استفاده از یک پلات یک مترمربعی اندازهگیری شد و درصد پوششگیاهی، سنگ و سنگریزه و خاک لخت مشخص شد.
