ارزيابي كارايي مدل EGEM در پيش بيني فرسايش خندقي موقت، مطالعه موردي: حوزه آبخيز قوري چاي، اردبيل

Evaluation of EGEM model performance in predicting ephemeral gully erosion, case study: Ghoorichay Watershed, Ardabil Province

فرسايش خندقي موقت، يكي از انواع فرسايش آبي بوده كه سهم زيادي در تخريب اراضي دارد. به منظور، ارزيابي ميزان هدررفت خاك ناشي از آن و اجراي اقدامات حفاظتي مناسب، پيش بيني اين پديده امري ضروري است. اين پژوهش، با هدف بررسي كارايي مدل EGEM در پيش بيني فرسايش خندقي موقت در حوزه آبخيز قوري چاي استان اردبيل انجام پذيرفته است. بدين منظور، تعداد 17 خندق موقتي در حوضه شناسايي شد و از ارديبهشت ماه 1393 تا ارديبهشت ماه 1395 به پايش و ثبت خصوصيات مورفولوژيكي و حجم فرسايش آن ها پس از هفت واقعه بارشي موثر پرداخته شد. براي تخمين فرسايش خندقي موقت ناشي از تك واقعه بارش، مدل EGEM به چهار گروه ورودي شامل اطلاعات شناسايي، داده هاي حوضه، خاك و بارش در هر خندق نياز دارد. اين مدل شامل دو مولفه هيدرولوژي و فرسايش بوده كه رواناب ناشي از بارش هاي رخ داده در هر يك از زيرحوضه هاي مشرف به خندق ها بر اساس روش شماره منحني NRCS برآورد مي كند. نتايج ارزيابي كارايي مدل EGEM نشان داد كه مدل حجم خاك و سطع مقطع فرسايش يافته را به ترتيب با ضريب تبيين 0.96 و 0.89 پيش بيني كرده است. همچنين، نتايج تحليل حساسيت مدل نيز نشان داد كه مدل نسبت به پارامتر CN بيشترين حساسيت را داشته است، به طوري كه با افزايش و كاهش 10 درصدي CN، ميزان تغييرات حجم خاك فرسايش يافته به ترتيب 22.98 و 18.92- درصد تغيير پيدا كرد. لذا، مي توان گفت كه مدل EGEM براي برآورد ميزان فرسايش خندقي موقت ناشي از وقايع منفرد بارندگي در حوزه آبخيز قوري چاي مناسب بوده، مي توان آن را براي مطالعه و برنامه ريزي روي خندق هاي موقتي در حوضه هاي مشابه توصيه كرد.

Ephemeral Gully (EG) erosion is one of the most destructive types of water erosion, which contributes significantly to land degradation. EG erosion prediction is necessary to assess the magnitude of soil loss and to implement the appropriate conservation measures. The aim of current study was to evaluate the efficiency of EGEM model for EG erosion prediction in Ghoorichay Watershed, Ardabil Province, Iran. For this purpose, a number of 17 EG erosion was identified and monitored between the years 2014 to 2016. The morphological characteristics and erosion rate of EGs were measured and recorded after seven effective rainfall events. In order to calculate the EG erosion, EGEM model requires four major categories of input data, including identification information, watershed data, soil data, and rainfall data. The model has two major components: hydrology and erosion. The runoff induced by a rainfall event in each gully catchment was determined by the Natural Recourses Conservation service (NRCS) Curve Number (CN). The result of EGEM model performance evaluation showed that the eroded soil volume and cross-section were predicted with a determination coefficient of 0.96 and 0.89, respectively. Sensitivity analysis revealed that the curve number was the most sensitive parameter, so that, with a 10% increasing and decreasing in CN, the volume of soil loss varied 22.98 and -18.92%, respectively. It can be concluded that EGEM model was suitable for event-based EG erosion prediction in Ghoorichay Watershed and it can be recommended for studying and planning on EGs in similar watersheds.