ارزیابی کارایی مدل آنتروپی در پهنه‌بندی میزان فرسایش با رویکرد ژئومورفولوژیکی. مطالعه موردی: حوضۀ آبخیز کند در بالادست سد لتیان

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار ژئومورفولوژی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

2 دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

3 دانشجوی ژئومورفولوژی، دانشکده جغرافیا ، دانشگاه خوارزمی

4 دانش‌آموخته ژئومورفولوژی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

10.30488/gps.2019.100315

چکیده

وقوع فرسایش در نواحی مختلف موجب از دست رفتن خاک‌های حاصلخیز و تخریب اکوسیستم‌های طبیعی می‌شود که لزوم شناسایی، اولویت‌بندی و تدوین برنامه‌های مدون جهت کاهش فرسایش در نواحی مستعد را می‌طلبد. با توجه به پتانسیل بالای حوضۀ کند از زیر حوضه‌های آبخیز لتیان در تولید رسوب (46/20413 تن در سال) و قرارگیری این حوضه در بالادست سد لتیان، هدف این پژوهش مشخص نمودن مناطق در معرض خطر فرسایش و آزمون کارایی مدل آنتروپی در این زمینه می‌باشد. در روش مورد استفاده بر اساس رخساره‌های ژئومورفولوژیکی، عوامل مؤثر در فرسایش با استفاده از مدل آنتروپی بررسی و نسبت به تهیه ماتریس آنتروپی و در نهایت نقشۀ پهنه‌بندی فرسایش اقدام شد. یافته‌ها نشان می‌دهند که شیب 81/27 درصد، سنگ‌شناسی 51/16 درصد، درصد پوشش گیاهی 74/15 درصد، بارندگی متوسط سالیانه 52/15 درصد، نوع کاربری 41/14 درصد و بافت خاک 01/10 درصد در ایجاد رخساره‌های فرسایشی منطقه تأثیرگذار بوده‌اند. همچنین در نقشۀ پهنه‌بندی 5/64 درصد از منطقه در محدودۀ فرسایش متوسط و شدید قرارگرفته است. از آنجا که رخساره‌های آبراهه‌ای و تا حدودی شیاری در تمام پهنه‌های فرسایش کم، متوسط و شدید حضور دارند، بایستی با حفاظت از پوشش گیاهی و اعمال کاربری‌های مناسب در شیب‌های بالا از گسترش رخساره‌های شیاری و آبراهه‌ای و تبدیل آن‌ها به رخساره‌های با پتانسیل فرسایشی بالا، جلوگیری کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of entropy model efficiency in erosion zoning of kand watershed with geomorphologic approach

نویسندگان [English]

  • shirin mohamkhan 1
  • parisa pirani 2
  • Samaneh riahi 3
  • Fatemeh geravand 4
1 Assistant Proffesor in geomorphology
2 Ph.D Student in Geomorphology
3 kharazmi university
4 M.Sc in Geomorphology
چکیده [English]

Evaluation of entropy model efficiency in erosion zoning of kand watershed with geomorphologic approachThe occurrence of erosion in varying areas causes the loss of fertile soils and the destruction of natural ecosystems. This requires the identification, prioritization of sensitive areas and the formulation of special spatial plans to reduce erosion and land management in prone areas. Therefore, considering the high potential of kand(sub basin in Latiyan watershed) for sediment production (20413.46 tons per year) and the location of this basin in the upstream of the Latiyan Dam, effective factors were studied by entropy model based on geomorphologic facies map and entropy matrix and then erosion zoning map were prepared. The results show that slope, litology, vegetation percentage, average annual rainfall, type of use and soil texture have been effective in creating erosion facies of the area Respectively; 27.81, 16.51, 15.74, 15.52, 14.41, 10.01 percent. Zoning map by entropy model revealed that throughout all over the understudy area35.5 % of it is low and very low risk zone, 64.5 of it is moderate and high risk zone which it considers this area as vulnerable to erosion. Because the stream and rill facies (partially) are present in all low, moderate and severe erosion zones, it should be prevented from extending of the stream and rill facies and converting them to badland and landslide facies which has considerable potential by vegetation protection and not applying inappropriate applications on steep slopes. entropy, erosion, geomorphology, zoning, kand watershed.Key words: entropy, erosion, geomorphology, zoning, kand watershed

کلیدواژه‌ها [English]

  • Entropy
  • Erosion
  • geomorphology
  • Zoning
  • kand watershed
احمدی، حسن. 1378. ژئومورفولوژی کاربردی. جلد 1، فرسایش آبی، چاپ دوم، تهران: انتشارات دانشگاه تهران.

2. ارکات، جمال. مسعود باباخانی و سید بابک ابراهیمی. 1388. به‌ کارگیری باز پخت شبیه‌سازی‌شده در مدل آنتروپی توزیع سفر. نشریه بین‌المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید، جلد 20، شماره اول، ص 21-16، دانشگاه علم و صنعت.

3. اصغرپور، محمدجواد. 1392. تصمیم‌گیری‌های چند معیاره. چاپ 11، تهران، انتشارات دانشگاه تهران.

4. رفاهی، حسینقلی. 1379. فرسایش آبی و کنترل آن. چاپ سوم، ،تهران، انتشارات دانشگاه تهران.

5. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی، نقشه‌ زمین‌شناسی 1.100000، برگه‌ شرق تهران.

6. سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح، نقشه‌ توپوگرافی 1.50000، برگه‌ لشگرک.

7. شکوهی، علیرضا، سحر بهشتی. 1393. استفاده از یک مدل ژئومورفولوژیکی مبتنی بر توان جریان برای پهنه بندی فرسایش و رسوب خیزی حوضه‌های آبریز. تحقیقات آب و خاک ایران، دوره 45، شماره 4، ص 518-509.

8. صدوق، حسن، محمد مهدی حسین‌زاده و فهیمه آزادی. 1394. پهنه‌بندی فرسایش در حوضه آبخیز کهمان با استفاده از سه مدل EPM، BLM، Fargas. فصلنامه هیدروژئومورفولوژی، سال اول، شماره 2، ص 154-137.

9. عبدی، پرویز. 1382. پهنه‌بندی اولویت و پتانسیل شدت فرسایش در اراضی حوضه آبخیز زنجان رود با استفاده ازGIS . مجموعه مقالات همایش ملی ژئوماتیک، سازمان نقشه‌برداری کشور، تهران.

10. محمدخان، شیرین. 1388. برآورد کمّی فرسایش و رسوب به روش ژئومورفولوژی (مطالعۀ موردی حوضۀ آبخیز لتیان). رساله دکتری. استاد راهنما: دکتر حسن احمدی و محمد جعفری. دانشگاه تهران، دانشکده منابع طبیعی، گروه احیاء منطق خشک و کوهستانی.

11. محمودآبادی، مجید. امیر حسین چرخابی و حسینقلی رفاهی و منوچهر گرجی. 1384. پهنه‌بندی خطر فرسایش در حوزه آبخیز گل‌آباد اصفهان با استفاده از مدل MPSIAC و GIS. مجله علوم کشاورزی ایران، جلد 36، شماره 2، صص 520-511.

12. مقیمی، ابراهیم. سجاد باقری‌سیدشکری و طاهر صفرراد. 1391. پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش‌ با استفاده از مدل آنتروپی (مطالعه موردی: تاقدیس نسار زاگرس شمال غربی). مجله پژوهش‌ها‌ی جغرافیای طبیعی، شماره 79، ص 90-77، تهران.

13. مقیمی، ابراهیم. سعید نگهبان. 1391. بررسی فرسایش در حوضه آبخیز رودخانه شور فدامی ‌(استان فارس) با استفاده از مدل آنتروپی. مجله پژوهش‌ها‌ی جغرافیای طبیعی، سال 44، شماره 3، ص 16-1، تهران.

14. موسوی، سید حجت. 1396. برآورد میزان فرسایش خاک در حوضه آبخیز شاهرود - میامی با استفاده از مدل SLEMSA و تکنیک GIS. مجله آمایش جغرافیایی فضا، سال هفتم، شماره 24، دانشگاه گلستان، گرگان.

15.Barthes, B., Anastase Azontond, B.Z. Boil, Christian Part, and Eric Rosse, 2000. Field-scale runoff and erosion in relation to topsoil aggregate stability in three tropical regions (Benin, Cameroon, Mexic). Europ. Journal of Soil Science, 51: 3, United Kingdom.

16.Bayramin, Ilhami, Orhan Dengiz, Oguz Baskan and Mehmet Parlak, 2003. Soil erosion assessment with ICONA model: Case study Beypazari area. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 27(2), Turkish.

17.De Roo, A.P.J. 1998. Modelling runoff and sediment transport in catchment using Gis, Hydrological Processes, John Wiley and sons, Ltd, Vol 12, No 905-922, New Jersey.

18.Fournier, Frederic, 1960. Climat et erosion: la relation entre la erosion du sol par la eau et les precipitations atmospheriques. presses Universities de France, Paris.

19.Ganasri, B.P., Ramesh, Honnasiddaiah, 2016. Assessment of soil erosion by RUSLE model using remote sensing and GIS: A case study of Nethravathi Basin, Geoscience Frontiers. 7(6), China.

20.Kerr, John. Kwanghun Chung, 2006. Environment and Production Technology Division International Food Policy, Research Institute Washington, D.C., Washington.

21.Le Bissonnais, Yves. Cécile Montier, Marcel Jamagne, Joël Daroussin, Dominique King, 2002. Mapping erosion risk for cultivated soil in France. Catena, 46 (2-3), Germany.

22.Paulov, Jan, 1991. The Zone-Size-Dependent Entropy Formula and Spatial Interaction Modeling: A Note on Some Implications. Environment and Planning, Vol 23, No 4, London.

23.Rogers Robert D., and Stanley A. Schumm, 1991. The effect of sparse vegetative cover on erosion and sediment yield. Journal of Hydrology, 123 (1-2), Netherlands

24.Sikka, Alok Kumar, Sarma, J.S., Sharda, V.N., Samraj, P., and Lakshmanam, V. 2003. Low flow and high flow responses to converting natural grassland into bluegum (Eucalyptus globulus) in Nilgiris watersheds of South India, Journal of Hydrology, 32(2), Netherlands.

25.Victora, Carlos, Aaron Kacevas, and Hector Fiori, 1998. soil erodibility assessments with simulated rainfall and with the USLE nomograph in soil from Uruguay. Proceeding of 16th World Congress of Soil Science, Symposium n 31, Montpellier, France.

26.Wischmeier, W.H., and Mannering, J.V. 1969. Soil and Water Management and Conservation. Relation of Soil Properties to Its Erodibility, Soil Science Society of America, Proceedings, 33, ‎United States.

27.Zongji, Yang. Jianping Qiao and Xiaogang Zhang, 2010. Regional Landslide Zonation Based on Entropy Method in Three Gorges Area, China, Fuzzy Systems and Knowledge Discovery (FSKD), Seventh International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery, 10-12 August, China.