بخشی از مقاله
چکیده
حوزه قره کهریز یکی از حوزه های استان مرکزی است که مساحتی بالغ بر 38240 کیلومتر مربع دارد و از نظر زمین شناسی در زون سنندج-سیرجان قرار دارد. با توجه به توان تولید رسوب سازندهای سنگی منطقه مورد مطالعه، کارآیی مدل های زمین شناسی مانند اندیس فرسایش و مدل MPSIAC در برآورد رسوب در این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفته است. با مقایسه داده های حاصل از مطالعات رسوب شناسی با داده های مدل MPSIAC مشخص گردید که اندیس فرسایش، با توجه به لیتولوژی، پوشش گیاهی، شیب و...، از یک زیر حوزه به زیرحوزه دیگر برای یک سازند متفاوت است.
.1 مقدمه و هدف
یکی از جنبه های مهم در آبخیزداری، ویژگی های زمین اعم از پوشش سنگ و خاک می باشد. در مناطقی مثل ایران که اغلب دارای ناهمواری های جوان است، ویژگی های خاک عمدتا تابعی از ویژگی های سنگ است .[5] یکی از مشکلات موجود در طرح های حفاظت خاک و کنترل فرسایش این است که عموما شناخت کافی از سنگ شناسی حوزه آبخیز وجود ندارد.
از طرف دیگر ترتیب بندی سنگ ها از نظر حساسیت به فرسایش در مدل های تجربی با مشکلاتی روبه رو است. در این تحقیق سعی شده است روش مناسبی برای بررسی حساسیت سنگ ها و سازندهای زمین شناسی به فرسایش ارائه شود. در این تحقیق با استفاده از مدل MPSIAC به کمک GIS شدت رسوبدهی هر زیر حوزه مشخص و با بهره گیری از مطالعات رسوب شناسی نتایج داده ها با هم مقایسه شده اند، نتایج به دست آمده در این تحقیق می تواند مناطق حساس به فرسایش در این حوزه را شناسایی کند.
.2 تئوری و پیشینه تحقیق
برای اندازه گیری شدت فرسایش در حوزه های آبخیز از روش های تجربی و یا نمونه برداری رسوب استفاده می شود، در اغلب روش های تجربی مثل MPSIAC و EPM نیاز به این می باشد که نقشه زمین شناسی منطقه تهیه شود و ویژگی های سنگ های مختلف تشخیص داده شود و سنگ های حوزه آبخیز درجه بندی و ترتیب بندی شوند. تولید رسوب در حوزه های آبخیز کشور تحت تاثیر عوامل اقلیمی، زمین شناسی، توپوگرافی و انسانی بوده [14] که در این میان نقش سازندهای فرسایش پذیر در تولید رسوب حائز اهمیت بیشتری است
پژوهش های زیادی در رابطه با فرسایش پذیری و توان رسوبزایی سازندهای زمین شناسی با استفاده از رسوب شناسی و ترکیب کانی شناسی رسوبات در نقاط مختلف کشور صورت گرفته که به برخی از آنها اشاره میشود؛ حساسیت سازندها به فرسایش در حوزه آبخیز چنداب ورامین [9] و حوزه آبخیز گرگان با توجه به ترکیب کانی شناسی مشخص شد [10]؛ مطالعه فرسایش پذیری واحدهای سنگی و تولید رسوب با استفاده از مدل EPM در بخشی از حوزه آبخیز زاینده رود-حوضه حیدری شهرکرد صورت گرفته است
همچنین تحقیقاتی متفاوت نسبت به ایران در کشورهای دیگری نیز صورت گرفته است که به شرح زیر میباشد؛ با توجه به ترکیب شیمیایی و کانی شناسی رسوبات، پتانسیل بخش های مختلف حوزه آبخیز پیدل1 در جنوب انگلیس در رسوبزایی بررسی شد [8]؛ در حوزه آبخیز موری-دارلینگ2 استرالیا [13]؛ و در سواحل شمالی انگلستان، میزان مشارکت سازندهای زمین شناسی بالادست حوزه در تامین رسوبات بررسی شد
.3مواد و روشها
.1,3 موقعیت جغرافیایی حوزه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه در حوزه آبخیز قره کهریز در استان مرکزی میباشد. این حوزه با مساحتی بالغ بر 38240 کیلومترمربع بین مختصات جغرافیایی بالایی به طول 49 32 30 و عرض 34 05 00 و در عرض جغرافیایی پایینی به طول 50 02 49 و عرض 33 49 57 ، در حوزه بزرگ میقان واقع شده است. این حوزه از شمال به حوزه کویر میقان اراک و از جنوب به حوزه قمرود منتهی می شود. روستای کرهرود در خروجی حوزه قرار دارد .[7] بلندترین نقطه ارتفاعی این حوضه 3087 متر و پست ترین نقطه آن 1792 متر می باشد.
از نظر تقسیمات کشوری ناحیه مورد مطالعه در استان مرکزی قرار دارد و راه های ارتباطی حوزه شامل یک راه آسفالته بوده که از طریق جاده آسفالته اراک-سنجان وارد حوزه آبخیز میگردد. متوسط بارندگی سالانه حوزه، 393/53 میلیمتر و متوسط درجه حرارت سالانه حوزه، 12/01 درجه سانتیگراد می باشد. اقلیم منطقه مورد مطالعه بر اساس روش دومارتن، اقلیم نیمه خشک می باشد
شکل - 1 - موقعیت جغرافیایی حوزه آبخیز قره کهریز
شکل - 2 - نقشه زمین شناسی حوزه آبخیز قره کهریز
.4روش مطالعه .1,4 مطالعه رسوب شناسی و اندیس فرسایش
به منظور مطالعه وضعیت رسوب شناسی و فرسایش پذیری واحدهای سنگی یک حوزه رسوبی ابتدا لازم است که با استفاده از نقشه زمین شناسی و عکس های ماهواره ای دید کلی از وضعیت زمین شناسی آن منطقه به دست آورده و سپس از خروجی زیر حوزه ها نمونه برداری شود. در این تحقیق 20 نمونه از خروجی زیر حوزه ها برداشت شده است، در هنگام نمونه برداری سعی شد که نمونه مورد نظر بیانگر ویژگی های رسوب در کل محل نمونه برداری و زیر حوزه مورد نظر باشد.
از هر نمونه مقدار وزنی مناسبی برای تعیین اندازه دانه ها انتخاب شد، سپس مطالعات کانی شناسی و سنگ شناسی بر روی رسوبات هریک از زیرحوزه ها با استفاده از میکروسکوپ دو چشمی [BINOCULAR] صورت گرفت. با نسبت دادن فراوانی های مشخص از دانه ها به هر واحد همگن X - واحدهای سنگی که اندیس فرسایش در آن محاسبه می شود - و در نظر گرفتن مساحت های مرتبط با آنها، اندیس فرسایش برای هریک از واحدهای منطقه به کمک رابطه - 1 - ، [6] محاسبه گردید.
درصد فراوانی رسوب حاصل از واحد همگن X
- 1 - اندیس فرسایش درصد مساحت واحد همگن X
نتایج به دست آمده از این رابطه، فقط منعکس کننده بار بستر می باشد، و با توجه به اینکه بار معلق نیز بخش مهمی از رسوبات می باشد اعداد بدست آمده از رابطه - 1 - را، در عددی بین 1-2 ضرب می کنیم، کمترین آن مربوط به واحدهای آهکی و دولومیتی با ضریب 1 و بیشترین آن مربوط به واحد های رسی و مارنی با ضریب 2 می باشد. در صورتی که عدد بدست آمده بزرگتر از 300 باشد، معرف فرسایش پذیری خیلی شدید، بین 200-300 معرف فرسایش پذیری شدید، بین 100-200 معرف فرسایش پذیری متوسط، بین 50-100 معرف فرسایش پذیری ضعیف میباشد.
