رابطه بین مشخصه های باران، ویژگی های خاک و تولید رواناب و رسوب در حوزه آبخیز تهم چای
چکیده
مشخصات باران و ویژگیهای خاک در کنار عواملی مانند شیب، پوشش گیاهی و وضعیت سطح زمین نقش مهم در تولید رواناب و رسوب دارند. هدف از تحقیق مشخص نمودن مهمترین مشخصه اثرگذار باران و ویژگی خاک در تولید رواناب و ایجاد رسوب بود. این تحقیق در حوزه آبخیز تهم چای واقع در شمال غرب شهرستان زنجان در سال 1388 انجام گرفت. مساحت حوضه 22816 هکتار بود. میانگین بارندگی حدود 378 میلی متر بوده و از لحاظ اقلیمی جزء مناطق نیمه خشک سرد بود. برای بررسی اثر مشخصه های باران بر تولید رواناب و رسوب، داده های بارندگی و رواناب و رسوب در دوره آماری 15 ساله ( 1366تا1380) مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی اثر ویژگی های خاک بر تولید رسوب، 20 بند اصلاحی در مسیر آبراهه های درجه اول انتخاب شدند. از خاک بالا دست هر بند در سه نقطه با سه تکرار و از رسوب پشت هر بند نیز در سه نقطه در طول رسوب گذاری از عمق صفر تا 30 سانتیمتر نمونه برداری شد. نفوذپذیری خاک به روش بار افتان با استفاده از استوانه مضاعف در سه کاربری (زراعت آبی، زراعت دیم و مرتع) در سطح حوضه اندازه گیری شد. با استفاده از روش شماره منحنی رواناب (scs-cn) مقدار رواناب بر اساس میزان بارندگی در رخدادهای مختلف بارندگی بر مبنای نسبت نگهداشت اولیه 2/0( ia= 0.2s) برآورد و با مقدار رواناب اندازه گیری شده مقایسه شد. نتایج نشان داد که بین ویژگی های باران (عمق، شدت و فرسایندگی) با ویژگی های رواناب همبستگی معنی داری نبود. میزان نفوذپذیری خاک در مرتع با سایر کاربری ها تفاوت معنی داری در سطح 01/0 داشت. میزان نفوذ در کاربری زراعت آبی، زراعت دیم و مرتع به ترتیب برابر 5/12، 1/5 ، 7/1 سانتیمتر بر ساعت بود. پایین بودن نفوذپذیری خاک در کاربری مرتع به دلیل تخریب ساختمان خاک و فشرده شدن لایه های سطحی در اثر چرای مفرط بود. میزان رواناب به ترتیب برابر 07/0 ، 16/8 و67/10 میلیمتر برآورد شد. بر اساس نتایج مقدار رواناب برآوردی با مدل scs-cn، 7/26 برابر بزرگتر از مقدار مشاهده ای بود. همبستگی بین این دو بسیار پایین (09/0 (r2= بود. بررسی کارایی مدل scs-cn نشان داد که نسبت نگهداشت اولیه برابر 2/0 کارایی لازم در برآورد رواناب را ندارد. با تصحیح ia= 0.08s هبستگی بین رواناب برآوردی و مشاهده ای به 41 درصد (41/0r2=) افزایش پیدا کرد. با حذف نه رخداد بارندگی ( دو رخداد بدلیل بالاترین میزان بارندگی پنج روز پیش و شش رخداد بدلیل شدت بارندگی پایین و یک رخداد بدلیل بیشترین عمق باران) همبستگی بین رواناب برآوردی و مشاهده ای به 90 درصد افزایش پیدا کرد. بین ذرات رس خاک بالادست با ذرات همنوع در رسوب پشت بند همبستگی معنی داری (01/0>p، 52/0=r2) وجود داشت. این همبستگی در مورد شن و سیلت معنی دار نشد. مقدار رس در رسوب پشت بند نسبت به خاک بالا دست به اندازه 8/8 درصد کاهش یافت در حالی که مقدار شن 2/15 درصد افزایش یافت. این نتیجه نشان داد که این بندها در نگهداری ذرات رس بر خلاف ذرات شن و سیلت کارایی ندارند