بخشی از مقاله
مقدمه
نفوذ مهمترین مشخصه فیزیکی خاک از نظر کشاورزی میباشد. وارد شدن آب به داخل خاک را نفوذ می-گویند
نفوذ نقش بسیار موثری در چرخه آب، نوع پوشش گیاهی، میزان رواناب و فرسایش و تخریب خاک دارد
نفوذپذیری خاک نشان دهنده چگونگی رفتار خاک در برابر آب رسیده به سطح خاک است. این فرآیند تعیین کننده سرنوشت آب رسیده به سطح خاک بوده و مقدار تلفات بارش را به شکل رواناب مشخص میکند
رواناب سطحی و فرسایش خاک حاصل از بارندگی، علاوه بر شدت بارندگی، توپوگرافی، پوشش گیاهی و کاربری اراضی به خاک بسیار وابسته است
حداقل سرعت نفوذ ماندابی سالیانه سطح لخت یک خاک مشخص کننده گروههای هیدرولوژیکی آن خاک خواهد بود.
زمان حفاظت خاک آمریکا برای محاسبه زمان تمرکز و شماره منحنی از گروههای هیدرولوژیکی خاک و نوع پوشش حوضه استفاده کرده است
کاربرد گروههای هیدرولوژیکی خاک و در نهایت محاسبه CN در تعیین تلفات هیدرولوژیکی خاک نقش مهمی بر عهده دارد. با توجه به بافت خاک تعیین شده و با بهره گیری از روش تجربی وجدول مربوطه، گروههای هیدرولوژیک خاک مشخص می شود .
البته لازم به ذکر است که در اراضی کوهستانی و تپه ها، علاوه بر بافت خاک، خصوصیاتی همچون سیستم درزه ای سازندهای زمی نشناسی، ترکیب سنگ شناسی و وضعیت فیزیکوشیمیائی رسوبات سازندها و فعالیتهای خاک سازی سازندهای تشکیل دهنده این اراضی در تعیین گروههای هیدرولوژیکی خاکها مؤثر می باشد. هدف از این تحقیق تعیین مناطق حساس به تولید روناب با استفاده از اندازه گیری نفوذ آب به خاک و تعیین گروه هیدرولوژی حوزه آبخیز قره درق می باشد.
مواد و روشها
محدوده مطالعاتی به مساحت 8784 هکتار در فاصله30 کیلومتری جنوب غربی شهر زرین آباد مرکز شهرستان ایجرود بر شیب جنوبی یک رشته از ارتفاعات زاگرس قرار گرفته است و طیف ارتفاعی ان از 1560متر تا2760 متر از سطح دریا تغییر مینماید. حوضه آبریز رودخانه خوئین در محل ساختگاه سد قرهدرق یکی از زیر حوضه های رودخانه قزل اوزن می باشد. متوسط میزان بارندگی سالیانه243/4میلی متر گزارش گردیده که توزیع بیشتر آن در ماههای آبان تا اردیبهشت می باشد.
متوسط درجه حرارت سالیانه 12/7درجه سانتی گراد و معدل حداقل درجه حرارت 5/7 و معدل حداکثر درجه حرارت سالیانه 19/6درجه سانتی گراد برآورد گردیده است. از لحاظ اقلیمی جزء مناطق خشک و نیمه خشک محسوب میشود. پوشش گیاهی غالب منطقه از نوع مرتعی بوده که تاثیر زیادی در حفاظت خاک در ارتفاعات حوضه دارد. از گونههای مهم مرتعی میتوان چگن، کاکوتی، تپاله گون، چایکوهی، ختمی، زبان پسقفا، خاکشیر، گلایل، ورک، خارشتر، لاله، شنگ و استیپا را نام برد.
سطح وسعت گونههای مرتعی حدود 6601 هکتار 75/15 - درصد از سطح حوزه - است. اراضی دیم با مساحتی در حدود 879 هکتار ، 10/01 درصد از سطح حوضه را در بر میگیرد. کشت دیم عمدتاً گندم و جو میباشد. دیگر سطح حوضه در حاشیه شاخههای اصلی آبراههها بصورت کشت آبی است که حدود 880 هکتار 10/20 - درصد از سطح - است. باغ که حدود 8 هکتار 0/09 - درصد از سطح - و اراضی مسکونی و متفرقه که حدود 103 هکتار 1/17 - درصد از سطح - و بستر ابراهه که حدود 313 هکتار 3/56 - درصد از سطح - را شامل می شود. شکل - 1 - نقشه کاربری اراضی در محدوده مورد مطالعه را نشان می دهد.
شکل -1 نقشه کاربری اراضی در محدوده مورد مطالعه
از نظر زمین شناسی بخش عمده محدوده مطالعاتی مربوط به تشکیلات قرمز فوقانی و تحتانی دوره ائوسن میباشد.این طبقات شامل لایه هایی از شیل، ماسه سنگ، مارن، کنگلومرا، سیلتستون سنگهای آهکی، اندزیت، بازالت و توف میباشد. به منظور تشخیص خاک های موجود در محدوده مورد بررسی و تعیین عوامل محدودکننده در رابطه با آبیاری براساس نوع مطالعات - نیمه تفصیلی دقیق - تعداد 204نقطه مطالعاتی به فواصل 750×750متر حفر و نسبت به تشریح آنها اقدام گردید.
در محدوده مورد مطالعه 9 سری خاک شناسایی و از پایگاههای شاهد نمونه براداری شد. آزمایشات شامل واکنش خاک - pH - ،قابلیت هدایت الکتریکی و تعیین بافت خاک بر روی نمونه خاک های نیم رخ های شاهد انجام گردید - پیج، . - 1982 نفوذپذیری خاک با استفاده از استوانه مضاعف به روش بار ثابت با دو تکرار در پایگاههای شاهد اندازه گیری شد - کلوت و دیرکسن، . - 1986 واحدهای فیزیوگرافی شناسائی شده در محدوده مطالعاتی شامل دشت های مرتفع و تراس های فوقانی - plateaux&upperTerraces - و تراس رودخانهای - River Terrace - می باشند.
نتایج و بحث
پوشش گیاهی و خاک نقش اساس بر میزان ایجاد رواناب دارد. نتایج نفوذ پذیری آب به خاک نشان داد که گروه هیدرولوژی A و B در کاربری مرتع قرار دارند. این گروه خاکهایی هستند که رواناب کم تا متوسط تولید می کنند. قسمت جزئی از کاربری مرتع دارای خاک با گروه هیدرولوژی C است. این گروه خاک هایی هستند که آبدوی نسبتا زیاد تولید می کنند. همچنین قسمتی از مراتع که شامل خاک سری چهار می باشد. بدلیل اینکه خاکی است کم عمق 25-50 - سانتی متر - با نفوذپذیری 1/15 سانتیمتر در ساعت خاکی است که رواناب زیاد تولید می کند و در گروه هیدرلوژی D قرار دارد. تمام کابری های زراعت آبی و دیم و باغ در گروه هیدرولوژی C است. این گروه خاک هایی هستند که آبدوی نسبتا زیاد تولید می کنند.
دلیل این امر را می توان به شخم و کشت کار در این اراضی که موجب تخریب ساختمان خاک و در نتیجه کاهش نفوذ آب به خاک نسبت داد. کاهش نفوذ آب به خاک موجب افزایش فرسایش و کاهش توانایی نگهداری آب و خاک و تولید رواناب گردد. اراضی مسکونی و متفرقه نیز بدلیل وجود سطوح اسفالت پشت بام ها و سطوح خیابان و اراضی فشرده شده تمام بارندگی صورت گرفته بصورت رواناب از این محدوده خارج می شود.
بطور کلی نتایج نشان می دهد که قسمت عمده ای از سطح حوزه دارای قابلیت نفوذ نسبتا کم می باشد. نفوذ پذیری این محدوده از حوزه آبخیز بین 1/3 تا 3/8 سانتیمتر در ساعت می باشند که در هنگام بارندگی آبدوی نسبتا زیادی تولید می کنند. عمده از این اراضی دارای بافت سنگین تا نسبتا سنگین در خاک سطحی یا افق زیرین خود می باشند. شکل - 2 - نقشه گروه های هیدرو لوژیکی خاک منطقه را نشان می دهد. جدول - 1 - پتاسیل تولید رواناب بر اساس نفوذ پذیری و گروه هیدرولوژی را نشان می دهد.
شکل -2 نقشه گروه هیدرولوژی حوزه آبخیز قره درق
