تحليل الگوي اتصال ساختاري رسوب در حوزه‌ آبخيز تهم زنجان

Analyzing structural sediment connectivity pattern in Taham Watershed, Iran

برنامه‌هاي مديريت جامع حوزه‌هاي آبخيز، نيازمند توجه به رسوب و فرايندهاي مربوط به آن در قالب مديريت رسوب هستند. در حالي‌كه فرايندهاي حاكم بر رفتار توليد رسوب در مقياس حوزه‌هاي آبخيز كمتر مورد توجه بوده است. مديريت رسوب شامل تمام اقداماتي است كه فرسايش، انتقال، بازتوزيع و ترسيب رسوب را در راستاي انحراف يا تله‌اندازي رسوب در سامانه‌هاي آبراهه‌اي تحت تأثير قرار مي‌دهد. بر همين اساس، اتصال رسوبي به‌عنوان مفهومي نوظهور در مديريت رسوب، در چند سال اخير براي بررسي انتقال رسوب در بخش‌هاي مختلف حوزه‌هاي آبخيز مورد توجه قرار گرفته است. حال آن‌كه اتصال رسوبي به‌عنوان انتقال رسوب از ميان تمام منابع رسوب به تمام مخازن رسوب ممكن در حوزه آبخيز طي فرايند فرسايش خاك تعريف مي‌شود. بر همين اساس، اتصال ساختاري، مفهومي مشتق شده از اتصال رسوبي است كه با بررسي آناتومي سامانه آبخيز، پتانسيل جابه‌جايي ذرات رسوب در سراسر سامانه آبخيز را مورد بررسي قرار مي‌دهد. طبعا با تعيين مناطق با الگوي اتصال ساختاري يكسان، اعمال نسخه‌هاي يكسان و يكپارچه مديريت رسوب ممكن خواهد بود. از اين‌رو، پژوهش حاضر به‌منظور بررسي شاخص اتصال ساختاري رسوب در سال 1393 در حوزه آبخيز تهم زنجان انجام شد. براي محاسبه شاخص اتصال ساختاري از لايه‌هاي مدل رقومي ارتفاعي، عامل پوشش گياهي و بازديدهاي مكرر ميداني استفاده شد و ارزيابي‌هاي لازم براي آزمون نتايج به‌دست آمده صورت گرفت. نتايج ارزيابي صحت نمايش وضعيت اتصال ساختاري رسوب نشان داد كه تطابق قابل قبولي بين شاخص اتصال ميداني و نقشه اتصال ساختاري وجود داشته است. نقشه اتصال ساختاري نيز با مقادير بيشينه، كمينه و ميانگين به‌ترتيب 1.02، 8.24- و 5.95- نشان داد كه 32 درصد از حوزه آبخيز اتصال ساختاري بالايي دارد كه عمدتاً در بخش‌هاي غربي آبخيز تمركز داشته‌اند. به‌نظر مي‌رسد با توجه به محاسبه سريع، هزينه كم، استفاده از داده‌هاي زوديافت و كارايي مفهوم اتصال ساختاري در تعيين اوليه منابع رسوبي، اين شاخص عامل بسيار مفيدي در مديريت رسوب حوزه‌هاي آبخيز در ايران باشد.

Comprehensive watershed management programs need to take into account the sediment and related process in sediment management paradigm. Whilst, the dominant processes on sediment yield has not been considered in watershed scale yet. Accordingly, sediment connectivity is an emerging concept in sediment management that has been accounted in recent years to investigate the sediment transfer from different sections of watersheds. Sediment connectivity is defined as the integrated transfer of sediment across all possible sources to all potential sinks in a system over the continuum of detachment, transport and deposition processes. The structural connectivity is therefore a concept derived from sediment connectivity which investigates potential of sediment particles displacement across a watershed on the base of anatomy of watershed's system. Naturally, identifying sectors with similar sediment connectivity patterns support applying similar and integrated sediment control mitigation strategies. The present research was planned to investigate the structural sediment connectivity in Taham Watershed in Zanjan Province for year 2014. To calculate the structural sediment connectivity, the Digital Elevation Model (DEM) and C Factor layers were used and the results were assessed according to field observations and surveying in several times. The results of the validity of the structural sediment connectivity map showed there were acceptable agreement between Field Index of Connectivity (FIC) and Index of Connectivity (IC). In addition, IC map with respective max, min and mean values of 1.02, -8.24 and -5.95, showed 32 percent of the study area had a high structural sediment connectivity that generally have been dispersed in western parts of the study area. Regarding to rapid appraisal and being low cost of IC calculation as well as identification of primary sediment sources, the structural sediment connectivity is a very useful concept for sediment management of watersheds of Iran.