تخمين فرسايش خاك بخشي از حوضه آبخيز سد قشلاق با استفاده از مدل Thornes

سابقه و هدف: تعيين مقدار فرسايش خاك و همچنين توزيع مكاني آن، مي‌تواند اعمال مديريت مناسب جهت كاهش مسائل و مشكلات ناشي از فرسايش را به‌طور مؤثري مهيا سازد. تعيين مستقيم فرسايش خاك مستلزم وقت و هزينه زيادي بوده و نتايج حاصل از آن نيز اغلب منطقه‌اي و محدود مي‌باشد. اين موضوع سبب گرديده كه مدل‌هاي مختلفي جهت برآورد فرسايش خاك و توليد رسوب ارائه شود. به‌دليل محدودبودن و كم‌بودن اطلاعات اكثر حوضه‌هاي آبخيز كشور، استفاده از مدل‌هايي كه نياز به وروديهاي نسبتاً كمي دارند نسبت به مدل‌هاي با ورودي‌هاي زياد، منطقي به نظر مي‌رسد. در كنار مدل‌هاي تجربي و فرايندي، تعدادي از مدل-هاي تخمين فرسايش باعنوان مدل‌هاي تركيبي (هيبريد) شناخته شده‌اند. يكي از مدل‌هاي تركيبي، مدل Thornes بوده كه نياز به داده-هاي ورودي نسبتاً كمي داشته و در ارتباط با اين مدل پژوهشي در ايران صورت نگرفته‌است. از اين رو، اين تحقيق با هدف پهنه‌بندي ميزان فرسايش خاك و بار رسوب در بخشي از حوضه آبخيز سد قشلاق سنندج با استفاده از مدل‌ Thornes به كمك سامانه اطلاعات جغرافيايي (GIS) و سنجش از دور (RS) انجام شد.مواد و روشها: با استفاده از روش نمونه‌برداري تصادفي طبقه‌بندي‌شده، 200 نمونه خاك جمع‌آوري شده و پارامترهاي بافت خاك، توزيع اندازه ذرات، كربن آلي و كربنات‌كلسيم معادل خاك در آزمايشگاه با روش‌هاي معمول اندازه‌گيري گرديد. جهت تعيين پارامترهاي ورودي مدل‌ مورد بررسي از نتايج آزمايشگاهي، تصاوير ماهواره لندست 8 در طول يك دوره 6 ساله و برخي داده‌هاي هواشناسي شامل بارندگي منطقه، تبخيرو تعرق پتانسيل و فركانس بارندگي استفاد شد. در نهايت به كمك نرم‌افزارهاي ArcMap، Saga GIS و ENVI پارامترها و نقشه‌هاي مورد نياز مدل‌ تهيه گرديدند. نسبت تحويل رسوب (SDR) حوضه نيز با فرض اينكه نسبت تحويل رسوب (SDR)، تابعي از زمان حركت رواناب سطحي از سلول‌هاي حوضه به نزديكترين كانال پايين دست است برآورد گرديد.يافته‌ها: نتايج نشان داد ميانگين ساليانه فرسايش برآوردي مدل Thornes، 0.76ميلي‌متر در سال يا 10.24 تن در هكتار در سال (با فرض جرم ويژه ظاهري 1.4 گرم بر سانتي‌متر مكعب) بوده و باتوجه به SDR محاسبه‌اي براي كل حوضه، ميزان رسوب برآوردي توسط مدل، 4.34 تن در هكتار در سال محاسبه گرديد. نتايج مدل Thornes نشان داد كه حساسيت اين مدل به برخي پارامترها از جمله، تبخير و تعرق پتانسيل و ظرفيت نگهداري آب بالقوه بسيار زياد بوده و تغييرات كوچكي در اين پارامترها سبب تغيير زيادي در نتايج شده كه خود سبب كاهش كارايي مدل خواهد شد. نتيجه‌گيري: باتوجه به مطالعات عرصه‌اي و مشاهده وضعيت فرسايش و رسوب و همچنين برطبق آمار بلندمدت رسوب خارج‌شده از حوضه (1/3 تن در هكتار در سال)، ‌به‌نظر مي‌رسد مدل Thornes برآورد نسبتاً قابل قبولي از وضعيت فرسايش در بخش‌هاي زيادي از حوضه مورد مطالعه داشته است. هرچند نوع مدل انتخابي جهت تخمين نسبت تحويل رسوب و نهايتاً بار رسوب مي‌تواند در تعيين كارايي مدل تاثيرگذار باشد. باتوجه به اينكه اين مدل به داده‌هاي نسبتاً كمي نياز داشته، ممكن است بتوان از آن براي پيش‌بيني فرسايش در حوضه‌هاي فاقد اطلاعات يا با اطلاعات ضعيف استفاده كرد.