تعيين مدل مناسب رسوبدهي در مراتع نيمه خشك با استفاده از رسوب سنجي مخازن كوچك (مطالعه موردي: حوزه آبخيز دره مريد استان كرمان)

Determination of best sediment estimation model in semi-arid rangelands by using small reservoirs dams sedimentation(case study: daremorid watershed in kerman province)

مدل­ هاي تجربي از مناسب­ ترين ابزار برآورد فرسايش و رسوبدهي حوزه­ هاي آبخيز فاقد اندازه­ گيري هستند. اصولا، قبل از استفاده از هر مدل تجربي بايد نسبت به ارزيابي آن اقدام كرد. براي ارزيابي دو مدل تجربي MPSIAC و EPM در استان كرمان، 10 بند با كاربري مرتع در حوزه ­هاي بالادست آن­ها انتخاب شدند. عمر بندهاي منتخب دوازده سال بود و بدليل عدم سرريز جريان، كل رسوب آن­ها به تله افتاده بود. مقدار رسوب نهشته شده پشت بندها از طريق نقشه ­برداري، عمق سنجي و اندازه ­گيري جرم مخصوص تعيين شد. رسوبدهي متوسط سالانه هر آبخيز با لحاظ عمر سد محاسبه گرديد. مقدار حداقل، حداكثر و متوسط رسوبدهي مشاهده ­اي 10 بند به ترتيب 6/0، 9/16 و 3/9 تن بر هكتار در سال بدست آمد. در مرحله بعد، با مطالعه آبخيز بالادست و تهيه نقشه­ عوامل مدل­ ها، رسوبدهي متوسط سالانه هر دو مدل برآورد گرديد. مقدار حداقل، حداكثر و متوسط رسوبدهي متناظر برآوردي 10 آبخيز با مدل­ هاي MPSIAC و EPM به ترتيب 7/3، 7/5، 66/4 و 1/1، 8/19، 93/10 تن بر هكتار در سال محاسبه شد. مقايسه ميانگين مقادير برآوردي با مشاهده ­اي با آزمون t-استيودنت، اختلاف معني­ داري را در سطح اطمينان 95% نشان نداد. البته مدل MPSIAC با مربع خطاي نسبي (09/0) كمتر از مدل EPM (18/0) مناسب­ تر تشخيص داده شد.

Empirical models are one of the appropriate tools to estimate the rate of erosion and sediment yield in ungauged basins. Generally, empirical models might be evaluated before any application in other regions. For assessment of MPSIAC and EPM models in Kerman province, 10 small dams were chosen with rangeland use in their upstream. The age of all selected dams were 12 years without any overflow, and all the sediments had been trapped. The deposited materials were determined using reservoir survey and measurement of sediment depth and density. Observed average annual sediment yield (AASY) for each basin was then obtained by considering the age of dams. Results showed that the minimum, maximum and mean AASY for study catchments were 0.6, 16.9 and 6.3 ton/ha/yr respectively. In the next step, AASYs of those watersheds were estimated by surveying and mapping models' factors. The minimum, maximum and mean AASY for the MPSIAC and EPM models were 3.7, 5.7, … and 1.1, 19.8, … ton/ha/year correspondingly. Comparison between observed and estimated sediment means were performed by t-student test. The results demonstrated that there were no significant differences between estimated and observed sediment yield at 95% confidence level. However, the MPSIAC is more accurate due to the smaller relative mean square error (0.09) compared to the EPM (0.18).