بررسي مكانيسم هاي فرسايش و رسوبزايي زيرحوضه هاي افجه و لوارك با استفاده از مدل هاي تجربي و مقايسه آن ها از طريق روش زمين آماري

Investigation of mechanisms of erosion and sediment studies in Afjeh and Lavarak sub-basins using experimental models and compare them with geostatic methods

زيرحوضه هاي افجه و لوارك هر يك به مساحت 95/4651 و 2/10557 هكتار در شمال شرقي استان تهران و در حاشيه جنوبي البرز مركزي قرار دارند. گستره زيرحوضه ها از سازندهاي مختلفي پوشيده شده است كه اساساً سنگ هاي رسوبي مانند شيل، ماسه سنگ، كنگلومرا و آذرآواري هاي توفي، نسبت به سنگ هاي آذرين، سطح بيشتري از زيرحوضه ها را پوشانده اند. قديمي ترين سازند موجود در زيرحوضه افجه، سازند باروت به سن كامبرين و در زيرحوضه لوارك سازند ميلا به سن كامبرين مياني و پسين مي باشد و در هر دو زيرحوضه جديدترين واحدهاي سنگي متعلق به نهشته هاي كواترنر است. اين تحقيق با هدف مقايسه دو مدل EPM وMPSIAC درجهت برآورد ميزان فرسايش و رسوب زيرحوضه ها با استفاده از تكنيك GIS انجام گرفته است. بدين منظور با انجام مطالعات صحرايي و آزمايشات رسوب شناسي و سنگ شناسي، تاثير ليتولوژي و شرايط زمين شناسي و خاك بر ميزان توليد رسوب در هر منطقه بررسي شد و در انتها با استفاده از مدل زمين آمار، دو مدل تجربي با يكديگر مقايسه شده اند. نتايج نشان مي دهد كه بيشترين ميزان فرسايش در قسمت-هاي شيلي، مارني، توف هاي هوازده و نهشته هاي آبرفتي زيرحوضه ها و منطبق بر سازندهاي حساس به فرسايش يعني كرج و رسوبات كواترنر مي باشند. همچنين براساس نقشه پتانسيل فرسايش، بيش از 75 درصد زيرحوضه ها داراي پتانسيل بالايي هستند. ميزان رسوب سالانه براساس مدل MPSIAC براي زيرحوضه افجه 3/769 و براي زيرحوضه لوارك 21/583 متر مكعب در كيلومتر مربع، تعيين شد. براساس مدل EPM نيز ميزان رسوب سالانه زيرحوضه افجه 3/701 و زيرحوضه لوارك 2/543 متر مكعب در كيلومتر مربع مي باشد و ميزان فرسايش سالانه براي هر دو زيرحوضه در حد زياد و شديد برآورد گرديد. در مقايسه، مدل MPSIAC نتايج قابل قبول تري را ارايه داده است.

Afjeh and Lavarak sub-basins each with area of 4651,95 and 10557,2 hectare are located at south border of central Alborz at north-eastern of Tehran. Various formations basically contains Shaly, Sandstone, Conglomerate and tuff lithology, covered this region more than igneous rocks. In Afjeh sub-basin, Barout formation with the age of Cambrian and in Lavarak sub-basin, Mila formation with the age of middle and late Cambrian, are the oldest available stones and the newer stone units belong to Quaternary period in each of them. The purpose of this research is to compare MPSIAC and EPM models in calculation of sediments supply and soil erosion, using GIS techniques. To achieve the goals, effects of lithology, soil texture and geological conditions on sediment production were considered by sedimentological and petrographic studies. Finally with use geostatistical operations, two models were compared. The results show that the most values of erosion are in Shaly, Marly, weathered tuff and alluvial deposits Parts of sub watersheds correlated with sensitive formations such as Karaj and Quaternary sediments. Based on map of MPSIAC model more than 75% of the total sub watersheds area was classified at class IV of erosion category with high sedimentation. Sub-basin’s erosion were calculated as 769.3 and 583.21 m2/km3 per year in Afjeh and Lavarak sub-basins by MPSIAC and 701.3 and 543.2 m2/km3 per year by EPM models, respectively. The results of statistical compare of erosion of MPSIAC and EPM models show that, there is no significant different between erosion estimate by MPSIAC model and real erosion measure, but the erosion estimate by EPM model have a significant different. So MPSIAC model may have better performance.