بخشی از مقاله
چکیده:
مدیریت آب و خاک از ضروریترین اقدامات در زمینه کنترل منابع طبیعی است. یکی از روشهای نوین مدل1 APEX می-باشدکه جهت بررسی و شبیهسازی میزان فرسایش و رسوب سالانه حوضه گرگانرود به کارگرفته شد، بدین منظور از نقشههای رقومی ارتفاع،کاربری اراضی و دادههای هواشناسی به عنوان اطلاعات ورودی استفاده شده نتایج نشان داد میزان بیشترین رسوب سالانه از بین زیرحوضههای تحقیقاتی در بخش کشاورزی دیم 18/42 تن در هکتار مشاهده شد.
با توجه به شاخصهای آماری بدست آمده ایستگاه تمر در مرحله واسنجی P-factor ، R-factor و ضریب نشساتکلیف2 به ترتیب 0/73، 3/95، ,0/49 سپس در مرحله اعتبارسنجی 0/68، 2/65، 0/51، نشان میدهد که مدل با دقت خوبی قادر به پیشبینی رخدادهای آینده ایستگاههای هیدرومتری میباشد.
مقدمه:
استان گلستان قطب کشاورزی کشور است و خشکسالی فرآیندی است که در سالهای اخیر اراضی این استان را تهدید میکند. یکی از روشهای عبور از بحران خشکسالی مدیریت اراضی و به خصوص مدیریت آب و خاک است لذا پیشبینی فرسایش و جلوگیری از هدرفت آب و تعیین روشهای مقابله با آن در عرصه کشاورزی یکی از ضرورتهای بحث تحقیقات است
گسترش3GIS1 و تکنولوژی سنجش از دور، امکان دسترسی گسترده و مدیریت بر پارامترها و متغیرهای هیدرولوژیکی توزیعی مکانی میسر گشتهاست. مدلسازی فرسایش ورسوب خشکسالی همواره یک نیاز مهم و مداوم برای مسائل کاربردی در زمینههای ارزیابی منابع آب و خاک، پیش بینی سیل، طراحی کانال های مهندسی و بسیاری مقاصد دیگر میباشد
مدلها با ارائه روابط متقابل متغیرها امکان بررسی و مقایسه استراتژیهای مختلف کاربری را قبل اجرا فراهم میکند. اساس کار این مدلها این است که تعدادی عوامل مهم را در نظر گرفته و بر مبنای روشهای مشاهدهای، اندازه گیریهای تجربی و آماری، آنها را با تلفات خاک مرتبط میسازد
به منظور شبیهسازی فرایند رواناب، فرسایش و خشکسالی، مدلهای مختلفی توسعه یافته است از توانایی این مدلها، پردازش حجم بالای دادهها در مدت زمان کوتاه میباشد
مدل APEX دارای پارامترهای اضافه هیدرولوژیکی و فرسایشی مانند جریان یابی آب، موقعیت جریان، خروجیهای حوضه، شبیهسازی جریان آب در مزرعه و حوضه آبخیز میباشد
همچنین این مدل میتواند راهبردهای مدیریت اراضی مختلف مانند پایداری اراضی، فرسایش، فراهمی و کیفیت آب، کیفیت خاک، رقابت گیاهان، آب و هوا و آفتها را ارزیابی نماید
مواد و روش:
فیزیوگرافی و توپوگرافی حوضه گرگانرود
حوضه آبخیز گرگانرود با مساحت 11339 کیلومتر مربع یکی از حوضههای شمال شرق کشور بوده که بخش وسیعی از آن در استان گلستان واقع میباشد.موقعیت حوضه نشان میدهد این حوضه در محدوده طول جغرافیایی
54 10' تا 56 26' و عرض جغرافیایی 36 25' تا 38 15' محصور گردیده است
پیشبینی نرخ فرسایش خاک ناشی از باران و رواناب در مدل APEX بر اساس گونه اصلاح شده معادله فرسایش خاک MUSLE میباشد. این معادله فرم اصلاح شده معادله USLE میباشد . در مدل APEX برای محاسبه مقدار فرسایش و رسوب در رودخانهها از روش روندیابی رسوب استفاده میشود که در آن فرسایش رودخانهها تابعی از حداکثر سرعت جریان آب است.
ورودیهای مدل APEX
جهت آمادهسازی اطلاعات ورودی، نقشه ارتفاع1DEM 2 - برای محاسبه خصوصیات مورفولوژی حوضه، زیرحوضهها و آبراهههای اصلی استفاده میشود. - لوزیو و همکاران، - 2002، نقشه کاربری اراضی و پوشش گیاهی و نقشه خاک، که علاوه بر نقشه باید اطلاعات کاملی از خاک و یک فایل متنی به نام Lookup table توسط کاربر ساخته و به مدل معرفی میشود ،نقشه خاکشناسی ،اطلاعات مربوط به سدهای حوضه گرگانرود، دادههای دبی و رسوب روزانه خروجی از سدها، دادهها و مشخصات ایستگاه هیدرومتری همچنین دادههای مدیریتی اراضی کشاورزی، فایلهای ورودی به اطلاعات اقلیمی با توجه به متغیرهای مربوطه - جهت ساخت فایلهای wgn به اطلاعات ایستگاههای تبخیرسنجی و سینوپتیک نیاز است. - ، اطلاعات جامع بارش - برای مقادیر از قلم افتاده ازمدل نیکس31استفاده میشود - ، حداقل و حداکثر دمای هوای روزانه و تشعشع خورشیدی، سرعت باد، رطوبت نسبی
ماهیانه و متوسط دمای روزانه در سطح خاک و مرکز هر لایه که حرکت آب در خاک و سرعت فساد بقایای موجود در خاک را تحت تاثیر قرار میدهند، نیاز است.
نتایج و بحث
پس از اطمینان از رضایت بخشی نتایج مدل، مقادیر رسوب خروجی مدل در زیرحوضهها نیز محاسبه شد.
