یکی از مشکلات مدیریت و کنترل فرسایش و رسوب حوزه های آبخیز، فقدان داده های آماری جهت برآورد دقیق میزان رسوب و فرسایش است. به منظور اجرای برنامه های حفاظت خاک و تعیین روش های مبارزه با فرسایش و کاهش رسوب زایی، ارزیابی و برآورد حجم کل میزان تولید رسوب سالانه امری ضروری است. هدف از پژوهش حاضر، برآورد شدت فرسایش و میزان رسوب حوزه آبخیز بابلرود واقع در استان مازندران با مساحت حدود km2 962 همراه با تنوع توپوگرافی، سنگ شناسی و پوشش گیاهی با استفاده از مدل تجربی MPSIAC و تعیین میزان دقت این مدل با بهره گیری از نرم افزار Arc-GIS بود. در این روش تأثیر و نقش 9 عامل مؤثر در فرسایش خاک ارزیابی و بسته به شدت و ضعف هر عامل، عددی به آن نسبت داده شده است. با در نظر گرفتن مجموع اعداد به دست آمده برای عوامل مختلف، میزان رسوب دهی حوضه برآورد شده است. نتایج مطالعه نشان می دهد که بر اساس مدل MPSIAC، حوزه آبخیز بابلرود با میزان رسوب دهی m3/km2*y 469/166 در طبقه کم از نظر رسوب دهی قرار دارد. از علل اصلی آن، وجود مراتع متراکم و سازندهای آهکی و سنگ های دارای سختی متوسط تا زیاد در اغلب زیر حوضه ها می باشد. همچنین طبق نتایج به دست آمده از مدل، بیشترین مقدار فرسایش در ناحیه شمالی حوزه آبخیز قرار دارد که علت آن وجود کاربری غیرقابل کشت می باشد. به منظور ارزیابی دقت نتایج به دست آمده از مدل تجربی، از اطلاعات مشاهده ای دو ایستگاه رسوب سنجی استفاده شده است و نتایج بیانگر اختلاف نسبی متوسط 21% می باشد.

فرسایش و رسوب زایی یکی از مشکلات مهم در مدیریت حوزه های آبخیز کشور می باشد. فرسایش و پیامدهای ناشی از آن، با تشدید بهره برداری انسان از طبیعت از اوائل قرن بیستم، آثار منفی خود را بر اکوسیستم حیاتی وارد ساخته است. مطالعات فرسایش خاک به علت پیامد های نامطلوب زیست محیطی و اقتصادی، شور شدن تدریجی اراضی، از بین رفتن پوشش گیاهی، کاهش حاصلخیزی خاک، افزایش فرسایش و رسوب گذاری، آلودگی شیمیایی خاک و آثار سوء بر مدیریت پایدار اراضی، اهمیت قابل توجهی پیدا کرده است. جهت برآورد میزان فرسایش و رسوب در زیرحوزه ها و حوزه آبخیز ایور استان خراسان شمالی از مدل MPSIAC بر اساس نه فاکتور زمین شناسی، خاک، آب و هوا، رواناب، پستی و بلندی، پوشش زمین، استفاده از اراضی، وضعیت فرسایش سطحی و فرسایش رودخانه ای و انتقال رسوب استفاده شد. بطوری که پس از مشخص شدن نقشه واحد کاری امتیازات مربوط به عوامل نه گانه مدلدر هر واحد کاری برآورد و در هر واحد کاری مقدار رسوب محاسبه گردید. سپس با میانگین وزنی از واحدهای کاری مقدار رسوب برای هر زیرحوزه و کل حوزه برآورد گردید و در نهایت با محاسبه SDR برای حوزه و زیرحوزه ها مقدار فرسایش محاسبه گردید. با توجه به نتایج حاصل مقدار متوسط فرسایش در کل منطقه به میزان 7.01 تن بر هکتار بر سال و زیرحوزه های I′9 و I′10 با داشتن حدود 14 تن فرسایش سالیانه خاک، بیشترین مقدار فرسایش را دارا می باشند. از میان رخساره های ژئومرفولوژی نیز رخساره های مسیل با داشتن فرسایشی معادل 45.32 تن بر هکتار اختلاف فاحشی با سایر رخساره ها دارد. زیرحوزه I´9 و I´10 با مقادیر رسوبدهی بالای 7 تن بر هکتار در سال بیشترین مقدار تولید رسوب را به خود اختصاص داده اند. مقدار متوسط رسوبدهی در کل منطقه به میزان 2.95 تن بر هکتار بر سال و طبقه رسوبدهی متوسط بیشترین مساحت حوزه را به خود اختصاص داده است. واحدهای زمین شناسی Qal (بستر رودخانه) دارای بیشترین مقدار فرسایش می باشد. میزان فرسایش در مناطق مرتفع و سراب حوزه به دلیل بارندگی بیشتر نسبت به نقاط خروجی و پست ترحوزه افزایش می یابد. با افزایش حجم رواناب خصوصا در بخش های پایینی حوزه میزان فرسایش به شدت افزایش خواهد یافت. از مهمترین عوامل فرسایش و تولید رسوب در حوزه آبخیز ایور نوع تشکیلات زمین شناسی خصوصا در بخش های خروجی حوزه می باشد. وجود تشکیلات حساس مارنی که در برخی مناطق بطور کامل در سطح زمین ظاهر شده اند و در برخی نقاط نیز در محدوده فرسایش های آبراهه ای ظهور پیدا نموده اند، از دلایل وجود فرسایش طبیعی در منطقه می باشد. در بخش های خروجی حوزه میزان فرسایش افزایش یافته و در طبقات زیاد و خیلی زیاد قرار می گیرند.

ارزیابی فرسایش خاک یکی از موارد مهم در تعیین شایستگی مرتع است. این تحقیق به منظور مقایسه کارآیی مدل اصلاح شده پسیاک و EPM در طبقه بندی حساسیت خاک به فرسایش در حوزه آبخیز قره آقاچ با وسعت 8962.25 هکتار در سمیرم انجام گرفت. برای دستیابی به متغیرهای مدلهای مورد بررسی، از خطوط توپوگرافی رقومی شده 1:25000، مدل رقومی ارتفاعی، نقشه شیب، عکس های هوایی 1:40000، نقشه زمین شناسی، رخساره ژئومورفولوژی، پوشش گیاهی، خاکشناسی و کاربری اراضی استفاده گردید. در عملیات صحرایی در تمامی واحدهای هیدرولوژیکی (به عنوان واحدهای کاری)، فرم های مربوطه به دو مدل تکمیل گردید. پس از تعیین امتیاز و نهایی سازی لایه های اطلاعاتی، ترکیب و تلفیق لایه ها صورت گرفت که حاصل آن ایجاد نقشه نهایی شدت فرسایش برای هر واحد هیدرولوژیک وتیپ های پوشش گیاهی بود. برای تعیین کلاس حساسیت خاک به فرسایش در ارزیابی شایستگی مرتع از روش فائو استفاده شد. فائو برای تعیین طبقات شایستگی حساسیت خاک به فرسایش چهار طبقه شایستگی خوب، متوسط، کم و غیرشایسته را پیشنهاد کرد. نتایج شدت فرسایش خاک نشان داد که در مدل جدید پسیاک، %3.5، %64 و %32.4 از منطقه به ترتیب در کلاس فرسایش کم، متوسط و شدید طبقه بندی گردید. حال آنکه در مدل EPM، %57، %5.4 و %37.6 از منطقه به ترتیب در کلاس شایستگی متوسط، شدید و خیلی شدید قرار گرفت. نتایج مقایسه آماری برآورد فرسایش و رسوب دو مدل با مقادیر رسوب و فرسایش اندازه گیری شده نشان داد که فرسایش و رسوب برآورد شده توسط مدل اصلاح شده PSIAC نسبت به مدل EPM فاقد اختلاف معنی دار در سطح 1 و 5 درصد آماری است، که در مدل اصلاح شده PSIAC نه عامل موثر در تعیین حساسیت خاک از عوامل موثر در تعیین شایستگی مرتع می باشد، بنابراین فرسایش برآوردی توسط مدل اصلاح شده PSIAC واقعی تر است و نتیجه به دست آمده با مشاهدات صحرایی مطابقت داشت.

چکیده مبسوطمقدمه: مطالعه فرسایش و رسوب یکی از پارامترهای اصلی و جزء تفکیک­ناپذیر مطالعات آبخیزداری یک حوزه آبخیز به شمار می­رود. روش­های جلوگیری از پدیده فرسایش و رسوب، پیکره برنامه­ریزی مدیریت حوزه آبخیز را تشکیل می­دهد. از طرفی عدم وجود آمار دقیق از مقدار فرسایش و رسوب، استفاده از مدل­های برآورد فرسایش و رسوب را اجتناب­ناپذیر می­کند. چنین مدل­هایی اغلب منطقه­ای بوده و در سایر مناطق می­تواند بازه عدم قطعیت زیادی داشته باشد. یکی از دستاوردهای مهم مدل­سازی فارغ از نوع آن، کمک به تحلیل فرایندهای طبیعی در حوزه آبخیز است. از طرفی آگاهی از فرایندهای فرسایش و رسوب در یک منطقه می­تواند گام مؤثری در مدیریت، برنامه­ریزی و اولویت­بندی منابع موجود باشد. به طورکلی در این تحقیق سعی شده تا با آنالیز حساسیت مدل تجربی پسیاک اصلاح شده (مدل برآورد فرسایش و رسوب) نسبت به پارامترهای به کاررفته در آن، حساسیت مدل نسبت به تغییرات پارامترهای آن­ها شناسایی و تأثیر آن­ها بر رسوب­دهی مشخص شود. از طرفی با مشخص شدن پارامترهای زمینی و جوی تأثیرگذار می­توان به اولویت­بندی میزان اثر­گذاری آن­ها بر میزان رسوب­دهی آبی منطقه اقدام نمود.مواد و روش­ ها: آنالیز حساسیت روشی است که به وسیله آن، اثر تغییر ضرایب پارامترهای موجود در مدل­ها را بر خروجی مدل می­توان بررسی نمود و نیز روابط بین متغیرهای مدل با یکدیگر را تعیین و پارامترهای مؤثر بر خروجی مدل را اولویت­بندی کرد. آنالیز حساسیت را می­توان در مرحله واسنجی مورد استفاده قرار داد، به گونه ای که موجب دقت نتایج و صرفه­جویی در وقت و هزینه گردد. بدین منظور با استفاده از استاندارد نمودن پارامترهای 9 گانه مدل، میزان رسوب­دهی از طریق تغییر مقادیر هر یک از پارامترها بین حد پایین و بالای آن برآورد گردید و پارامتر دیگر (یا پارامترهای دیگر) در میانگین خود ثابت و با هر تغییر، دبی رسوب محاسبه گردید.نتایج و بحث: در تحلیل نتایج، میزان شیب منحنی­های استانداردشده پارامترهای مختلف نسبت به متغیر وابسته (رسوب ویژه) در نظر گرفته می­شود؛ به طوری که هر قسمت از منحنی که تغییرات شیب بیشتری داشته باشد، حاکی از آن است که مدل نسبت به تغییرات جزئی آن پارامتر در آن بازه حساس­تر است. نتایج حاصل از این آنالیز حساسیت حاکی از تأثیرگذاری بالای فاکتور شیب و حجم رواناب در رسوب­دهی است؛ به­طوری­که تأثیر مقادیر پارامتر شیب تا حدود شیب 15 درصد در خروجی مدل از دیگر پارامترها کمتر ماست، از طرفی با بالا رفتن مقدار شیب وضعیت تغییر کرده به طوری که می­توان گفت شیب­های بالا (بیش از 15 درصد)، بیشترین تأثیر را در میزان رسوب تولیدی حوزه آبخیز دارند. تأثیر عامل رواناب نیز به یک باره در مقادیر دبی­های بالا شیب تندی به خود گرفته است.نتیجه ­گیری: پس از تفسیر و مطالعه گراف­های حاصل از تغییرات رسوب ویژه و پارامترهای استانداردشده مؤثر بر مقدار خروجی، پارامترهایی که گراف­هایی با بیشترین مقدار شیب را نشان دادند؛ به عنوان مؤثرترین پارامترهای تأثیرگذار بر رسوب­دهی حوزه آبخیز انتخاب شدند. به عبارت دیگر، مدل نسبت به تغییرات جزئی در میزان دبی اوج ویژه در مقادیر بالاتر از 20 مترمکعب بر ثانیه در کیلومترمربع حساسیت بالایی را از خود نشان می­دهد. لذا توجه به اقدامات مدیریتی در دامنه­ها به صورت تلفیقی (بیومکانیکی) در جهت تعدیل شیب دامنه و کاهش حجم رواناب می­تواند گامی مؤثر در جهت کاهش رسوب­دهی حوزه آبخیز به شمار آید. این اقدام با توجه به ماهیت فیزیکی هر حوزه آبخیز می­تواند در دامنه­های منتهی به سرشاخه­ها صورت پذیرد. لذا در تفسیر نتایج تحقیق حاضر می­توان نقش فاکتورهای زمینی مثل شیب و به دنبال آن رواناب را در فرسایش­پذیری و تولید رسوب در حوزه­های آبخیز را بسیار بااهمیت دانست. البته لازم به ذکر است که پارامترهای اقلیمی به­طور مستقیم و غیرمستقیم در میزان دبی اوج سیل تأثیرگذار بوده و نباید از اهمیت و تأثیرگذاری آن­ها در سیل­خیزی و به دنبال آن فرسایش­پذیری حوزه آبخیز غافل شد.

این تحقیق با هدف بررسی نقش برخی عوامل مدل های تجربی MPSIAC و EPM در برآورد رسوب، در حوزه طالقان انجام شده است. ارزش عوامل ساختاری مدل ها و خصوصیات حوضه از طریق گرفتن نقاط تصادفی و با استفاده از GIS استخراح و از طریق نرم افزارهای آماری پردازش های لازم برای تعیین همبستگی و رگرسیون چند متغیره انجام شد. نتایج نشان داد که درجه حرارت متوسط سالیانه با تولید رسوب مدل MPSIAC همبستگی منفی و معنی داری دارد ولی در مدل EPM این عامل تاثیر معنی داری را نشان نداد. بارندگی و شیب با میزان رسوب تولیدی هر دو مدل همبستگی مثبت و معنی داری را نشان دادند. همچنین با افزایش ارتفاع از سطح دریا، رسوب برآوردی مدل MPSIAC افزایش چشمگیری را نشان می دهد. با افزایش ارتفاع رواناب و دبی ویژه پیک میزان رسوب بیشتری توسط هر دو مدل برآورد شد. در مدل MPSIAC افزایش درصد تاج پوشش باعث کاهش و افزایش درصد اراضی لخت موجب افزایش تولید رسوب می شود ولی در مورد مدل EPM این دو عامل تاثیر معنی داری را نشان ندادند. در روابط رگرسیونی ارایه شده برای مدل های EPM و MPSIAC، به ترتیب عوامل امتیاز زمین شناسی و درصد تاج پوشش با کنترل 82% و 49% تغییرات تولید رسوب، بیشترین اهمیت را دارند. شیب و ارتفاع رواناب سالیانه به ترتیب در درجه های دوم و سوم اهمیت قرار دارند.

در این تحقیق سعی شده است با استفاده از مدل اصلاح شده پسیاک فرسایش آبی حوضه آبریز سراب سفید ونایی بروجرد مورد ارزیابی قرار گیرد. به این منظور ابتدا با تعمق بر فرم های ژئومورفیک در منطقه، اشکال حاصل از فرایندهای آبی آشکار گردید، سپس فرسایش و رسوب حوضه آبریز سراب سفید با استفاده از مدل اصلاح شده پسیاک و با بهره گیری از تصاویر ماهواره ای و عملیات میدانی و نمونه برداری از مقاطع مختلف مورد بررسی قرار گرفت با بررسی هریک از عوامل نه گانه پسیاک و برآورد میزان فرسایش و تولید رسوب در حوضه، نقشه حساسیت به فرسایش و رسوب دهی سازندهای مختلف زمین شناسی و واحدهای سنگی با استفاده از ضرایب مدل تهیه و نشان داده شد که کل حوضه در کلاس رسوب دهی متوسط قرار می گیرد. پس از ارزیابی عوامل پسیاک و میانگین وزنی هر عامل مشخص شد که تاثیر لیتولوژی در مقدار و نحوه فرسایش، نسبت به سایر عوامل محیطی کمتر است(فرسایش متوسط) و اولین عامل در این رابطه پستی و بلندی مشخص شد. همچنین پس از تعیین نه عامل در نظر گرفته شده در مدل PSIAC مشخص شد که میزان تولید رسوب سراب سفید ونایی 342.2 m3/Km2/ye می باشد و فرسایش ویژه  1194 m3/Km2/yeبدست آمد، و مشخص شد که سازند گورپی و واحد مارن Kgu, mf نسبت به دیگر سازندها رسوب دهی بالاتری دارند.