رابطه ویژگی‌های شکل‌شناسی حوزه آبخیز با تولید رواناب و رسوب (مطالعه موردی: حوضه‌های منتخب استان خراسان رضوی)

نویسندگان
1 کارشناس ارشد آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تربت حیدریه
2 استادیار گروه مهندسی طبیعت و گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تربت حیدریه، خراسان رضوی، نویسنده مسئول،
3 استادیار گروه مهندسی طبیعت و گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تربت حیدریه، خراسان رضوی،
چکیده
تولید رسوب و رواناب تابع عوامل مختلفی است و شناسایی عوامل مؤثر، کمک شایانی به مسأله مدیریت آبخیز می‌­نماید. هدف این تحقیق تعیین ارتباط تولید رسوب-رواناب با ویژگی‌های شکل­‌شناسی در 26 حوضه منتخب خراسان رضوی است. در این راستا پس از مرزبندی حوضه‌­ها، 13 ویژگی شکل‌شناسی از حوضه‌­ها در نرم­افزار ArcGIS9.3 محاسبه شد. دوره مشترک آمار هیدرومتری، 20 ساله و از سال 1365 تا 1385 در نظر گرفته شد. سپس ایستگاه‌­هایی که دارای داده‌­های ناقص بودند، به روش نسبت نرمال بازسازی و داده‌­ها تکمیل شد. به‌منظور تعیین ارتباط بین ویژگی­‌های شکل‌­شناسی و رواناب و رسوب، ضرایب همبستگی آن­‌ها به دست آمد و جهت ارزیابی روابط، از رگرسیون چند متغیره گام به گام در نرم افزار  SPSS22 استفاده شد و مدل‌­های برگزیده ارائه شدند. هدف دیگر تحقیق استفاده از آنالیز خوشه­‌ای به‌عنوان ابزاری جهت تعیین حوضه‌­های همگن بود به‌نحوی که با گروه‌­بندی، عامل ناهمگنی حوضه‌­ها مشخص شود. با توجه به نتایج همبستگی، مرتبط­‌ترین ویژگی‌­ها در تولید رسوب شامل ارتفاع، شیب، طول آبراهه اصلی و تراکم زهکشی و برای رواناب، ویژگی­‌های عامل شکل و فرم حوضه، نسبت دایره­ای، نسبت کشیدگی و قطر دایره همسطح تعیین شدند. طبق نتایج رگرسیون، مؤثرترین ویژگی در تولید رسوب، تراکم زهکشی و در تولید رواناب به‌ترتیب عامل فرم حوضه، نسبت کشیدگی و عامل شکل حوضه شناخته شدند. تحلیل خوشه‌­ای نیز در چهار بخش مجزا بر اساس ویژگی­‌های شکل‌­شناسی، شاخص­‌های دبی، شاخص‌­های رسوب و تمامی عوامل ذکر شده، انجام گرفت. نتایج تحلیل خوشه­‌ای در چهار بخش ذکر شده، نشان داد که با استفاده از عوامل ورودی متفاوت، گروه‌بندی متفاوتی برای حوضه‌­های مورد مطالعه به‌دست می­‌آید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The Relationship between Physiographic Characteristics of Watershed with Runoff and Sediment Production‌ (Case Study: Selected Watersheds of Razavi Khorasan Province)

نویسندگان English

F. Abedini-nia 1
M. Bashiri 2
M. Azarakhshi 3
چکیده English

Sediment and runoff production depend on different factors and the recognition of effective factors helps significantly the issue of watershed management. The aim of this research is determination of the relation between sediment-runoff production and physiographic characteristics in 26 selected catchments in Razavi Khorasan. In this regard, after determining the catchments’ boarders, 13 physiographic characteristics, were calculated using ArcGIS9.3 software. A common hydrological data period of 20 years was considered from 1986 to 2006. Then the stations with missing data were recompleted using normal ratio method. In order to determine the correlation between physiographic characteristics and sediment-runoff factors, their correlation coefficients were obtained and in order to evaluate the relationships, the stepwise multiple regression was used using SPSS22 software and the selected models presented. Another aim of this research was to use cluster analysis as a tool to determine homogenous catchments, so that with classification, the catchments heterogeneity causing factor is determined. According to the correlation results, the most relevant characteristics in sediment production were determined as elevation, slope, main channel length, and drainage density and in runoff production were determined as shape and form factor, circularity ratio, elongation ratio and the diameter of the circle level. According to the results of the regression, the most effective characteristic in sediment production was the drainage density and in runoff production determined including the form factor, elongation ratio and shape factor, respectively. Cluster analysis was also done in 4 distinct steps based on physiographic characteristics, runoff indices, sediment indices and all the above mentioned factors. The results from cluster analysis in mentioned methods showed that using different input factors, different classification is obtained for studied catchments.

کلیدواژه‌ها English

Cluster Analysis
Correlation
Multiple Regression
Razavi-Khorasan
Sediment and Runoff Production
Watershed Physiography