برآورد رسوب سالانه و فرسایش خاک زیر حوزه آبخیز رود ارس با مدل تجربی RUSLE و داده‌های لندست 8

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، نویسنده مسئول:
2 دانشیار گروه علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه سنجش از دور و جی آی اس، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران
4 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
چکیده
فرسایش خاک مشکلی بسیار جدی و ارزیابی آن در برنامه‌ریزی‌ها و عملیات حفاظتی در حوزه آبخیز بسیار مفید می‌باشد. جهت تخمین مقدار فرسایش خاک و ایجاد برنامه‌های مدیریت آن مدل‌های رایانه‌ای زیادی توسعه و استفاده شده است. اطلاعات مورد نیاز جهت مهار فرسایش خاک با بکارگیری معادله جهانی هدررفت خاک اصلاح شده امکان‌پذیر است. هدف این مطالعه، پیش‌بینی هدرفت سالانه خاک و بار رسوب با استفاده از معادله RUSLE در چهارچوب سامانه اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور در بخشی از حوزه آبخیز رودخانه ارس می‌باشد. نقشه فاکتورهای مدل RUSLE به‌ترتیب شامل فاکتور فرسایندگی باران (R)، فاکتور فرسایش‌پذیری خاک (K)، فاکتور طول شیب (L)، فاکتور درجه شیب (S)، فاکتور مدیریت پوشش (C) و فاکتور عملیات حفاظتی (P) با استفاده از فناوری‌های نوین سامانه اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور تهیه گردیدند. در نهایت نقشه خطر فرسایش نیز با استفاده از ادغام سامانه اطلاعات جغرافیایی و وزن‌های بدست­آمده از فرایند تحلیل سلسه مراتبی (AHP) تهیه شد. نتایج نشان داد که مقادیر متوسط شاخص‌های R، K، LS، C و P به‌ترتیب 443/207 (MJ/mmha-1hr-1/year-1)، 63/0 (t/ ha .MJ. mm)، 997/382، 364/0، 8/0 (t/year) در حوضه مورد مطالعه بوده و مهم‌ترین عوامل مؤثر در میزان فرسایش توپوگرافی و بارش بودند. هم‌چنین نتایج نشان داد که میزان فرسایش و بار رسوب سالانه در منطقه مورد مطالعه 69/7461 تن در سال می‌باشد و فرسایش سالانه دارای بیش‌ترین وزن (308/0) و فاکتور فرسایش‌پذیری خاک نیز کم‌ترین وزن (04/0) را دارد. نقشه نهایی خطر فرسایش نیز نشان داد که وسعت زیادی از منطقه مورد مطالعه از نظر فرسایش در کلاس با خطر زیاد (5/285 کیلومترمربع) و بسیار زیاد (9/47 کیلومترمربع) قرار دارد و این نشان می­دهد که باید تصمیم مدیریتی جدی در منطقه گرفته شود. با توجه به نتایج این تحقیق لازم است که در منطقه مورد مطالعه عملیات حفاظتی مناسب صورت گیرد و این مکان­ها می­توانند از خروجی مدل RUSLE انتخاب شوند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Estimation of Annual Sediment and Soil Erosion in the Aras River Subbasin with the RUSLE Experimental Model and Landsat 8 Data

نویسندگان English

Sajjad Roozbeh Koohshahi 1
Kaka Shahed 2
Sayed Karim Afshari Pour 3
Sayed Hussein Roshun 4
چکیده English

Soil erosion is a very serious problem and its assessment in planning and conservation operation in the watershed is very useful. To estimate soil erosion and to establish soil erosion management plans, many computer models have been developed and used. The information needed to control soil erosion is possible by applying the revised universal soil loss equation. The aim of this study, prediction of annual soil loss and sediment load using RUSLE in geographic information system and remote sensing environment. RUSLE factors map including rainfall erosivity (R), soli erodibility (K), slope length (L), slope steepness (S), cover management (C) and support practice factor (P) were prepared using geographic information system and remote sensing. Finally, the erosion risk map was prepared using the integration of the geographic information system and weights obtained from the Analytical Hierarchy Process (AHP) process. The results showed that the mean values ​​of R, K, LS, C and P indices were 207.443 (MJ / mmha-1hr-1 / year-1), 0.63 (t / ha, MJ.mm), 382.997, 0.364, 0.8 (t/year) in the studied basin and the most important factors in the amount of soil erosion were topography and precipitation factors. Also, the results showed that the annual erosion and sediment load in the study area was 7461.69 tons per year and the annual erosion had the highest weight (0.308) and the soil erodibility factor had the lowest weight (0.04). The final erosion risk map also showed that the large area of ​​the studied area is eroded in a high-risk class (285.5 km2) and very high (47.9 km2), indicating that a serious management decision to be taken in the region. According to the results of this research, it is necessary to carry out appropriate protection in the area and these sites can be selected from the output of the RUSLE model.

کلیدواژه‌ها English

Soil Erosion
RUSLE Model
AHP
GIS
Aras River Sub basin