ارزيابی مدل EPM از طريق رسوبسنجی مخازن سدهای کوچک

چکيده

به منظور ارزيابی کمی رسوب دهی حوزه های آبخيز فاقد آمار, استفاده از مدلهای تجربی اجتناب ناپذير است. مدل EPM يکی از مدلهای مورد استفاده در ايران می باشد که بعضاً مورد ارزيابی قرار گرفته است. وليکن اغلب ارزيابي ها , با استفاده از آمار رسوب رودخانه ها انجام پذيرفته و از اندازه گيري مستقيم رسوبات در مخازن سدها و بندها کمتر استفاده شده است, در صورتي که روش اندازه گيری رسوبات مخازن سدها و بندها از دقت بالاتری برخوردار می باشد. در اين تحقيق تعداد 9 حوزه آبخيز کوچک در استان سمنان انتخاب شده اند. درخروجی اين حوزه ها, سدهای خاکی کوتاه طی سالهای گذشته احداث گرديده اند که عمر آنها به ده سال می رسد. اين سدها تا زمان اندازه گيری  رسوب سرريز ننموده اند و به همين دليل تمامی رسوبات توليدی حوزه آبخيز بالادست آنها در مخازن سدها به تله افتاده اند. مقدار رسوبات  ته نشين شده در مخازن اين سدها از طريق عمليات نقشه برداری محاسبه شد. وزن مخصوص ظاهری رسوبات در هر مخزن اندازه گيری شد و مقادير حجمی رسوبات به مقادير وزنی تبديل گرديد. با استفاده از مدل EPM مقدار رسوب توليدی حوزه ها به صورت حجمی و وزنی برآورد گرديد. مقادير رسوب توليدی اندازه گيری شده درمخازن سدها با مقادير برآورد شده با استفاده از آزمون t استيودنت مورد مقايسه قرار گرفتند. نتايج نشان داد که اختلاف بين ميانگين ها برای مقادير حجمی و وزنی رسوب دهی برآورد شده با استفاده از مدل EPM با مقادير اندازه گيری شده, درسطح 5 درصد معنی دار نمی باشد ولی تعيين کارايی و ميانگين نسبی مجذور مربعات خطای مدل نشان داد که مدل EPM از کارايی نسبتاً پايينی در برآورد رسوب دهی حوزه های آبخيز مناطق مورد مطالعه برخوردار است.

واژه های کليدی: حوزه های آبخيز, رسوب دهی, استان سمنان, رسوبگذاری, مدل EPM.

مقالات چاپ شده در مجلات:

-         de Vente, J., Poesen, J., Arabkhedri, M., and Verstraeten, G., 2007. The sediment delivery problem revisited. Progress in Physical Geography 31(2) 155-178.

-         هاشمي، سيدعلي اصغر و محمود عرب خدري. 1386. ارزیابی مدل EPM از طریق رسوب سنجی مخازن سدهای کوچک. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. جلد ۱۱، شماره ۴، ۳۴۵-۳۵۵. متن کامل

-         عرب خدری، محمود. 1384. بررسی رسوبدهی معلق حوزه های آبخیز ایران. مجله تحقیقات منابع آب ایران. شماره 2.   

-         عرب خدری، محمود و فاضل ایرانمنش. 1384. بررسي امكان تعيين جهت باد هاي فرساينده با استفاده از رديابي طوفانها در تصاوير ماهواره اي. مرتع و بیابان. جلد 12، شماره 1، ص 21 تا 39

-         ايرانمنش، فاضل، محمود عرب خدري و مجتبی اکرم. 1384. بررسي مناطق برداشت ذرات گرد و غبار و ويژگي هاي انتشار آنها در طوفان هاي منطقه سيستان با استفاده از پردازش تصاوير ماهواره اي. پژوهش و سازندگی. شماره 67، ص 25 تا 33. 

-         عرب خدري ، محمود،  شاهرخ حكيم خاني و جواد ورداني. 1383.   اعتبار روش هاي برون يابي در برآورد ميانگين رسوب دهي معلق سالانه ( 17 ايستگاه هيدرومتري كشور ).   فصلنامه علوم كشاورزي و منابع طبيعي، سال يازدهم، شماره 3 (پياپي 43). 132-123.

-         عرب خدري ، محمود،  شاهرخ حكيم خاني.۱۳۸۲. بررسي رابطه دو فن‌آوري باستاني بيابان‌زدايي: بندسار و قنات. فصلنامه علمي- پژوهشي تحقيقات جغرافيايي. 69: ۴۹-۶۱. 

-         كمالي، كورش، محمود عرب خدري، مهرداد اسفندياري و منوچهر زرين كفش. 1384. بررسي تاثير آبرفتهاي نهشته شده با برخاستگاه متفاوت بر نفوذپذيري شبکه هاي سنتي استحصال سيلاب. مجله منابع طبیعی ایران. جلد 58، شماره 2، ص ۲۹۹-۲۸۹. Abstract

-         رحمتي، مراحم، محمود عرب خدري، علي جعفري اردكاني و سيد علي خلخالي. 1383. تاثير شدت چرا و شيب بر هدر رفت آب وخاك. پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی،  شماره ۶۲،  ۳۲-۳۷.

-         سرخوش، احمد، حسينقلي رفاهي، محمود عرب خدري و مجتبي پاك پرور. ۱۳۸۲. مقايسه و ارزيابي دو مدل MPSIAC و MUSLE در برآورد رسوبدهي حوزه آبخيز دركه در شمال تهران. مجله علوم کشاورزی ایران، جلد ۳۴،  شماره ۳: ۷۳۳-۷۴۷.

-        جعفري، محمد، اميرمحمدصالح آشوري نژاد، محمود عرب خدري و حسين آذرنيوند. 1381. اثر استحصال سيلاب در بندسارها بر خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك. مجله منابع طبيعي ايران، جلد55،شماره 3، ص 465-477.

-         فيض نيا، س. ف. مجد آبادي، م. محسني ساروي و م. عرب خدري. طول دوره آماري مناسب براي برآورد ميانگين سالانه و رابطه آن با مساحت، تغييرات رسوبدهي سالانه و رايطه آن با مساحت، تغييرات رسوبدهي سالانه، خصوصيات اقليمي، زمين شناسي و پوشش گياهي حوزه آبخيز. مجله علوم كشاورزي و منابع طبيعي. سال9. شماره 3. ص 16-3. 1381.

-         ورواني، ج.، س. فيض نيا، م. مهدوي و م. عرب خدري. آناليز ناحيه اي رسوب معلق با استفاده از معادله رگرسيوني در حوزه آبخيز گرگانرود. مجله منابع طبيعي ایران. جلد 55. شماره1. ص 46-35. 1381. Abstract

-         عرب خدري، م. تعيين نسبت بار كف به معلق از طريق رسوب سنجي مخزن و دانه بندي رسوبات. مجله تخقيقات مهندسي كشاورزي. شماره 6. ص81 -91 . 1380 .

-         سكوتي اسكويي، رضا، ابراهيم بروشكه ، جمال قدوسي  و محمود عرب خدری. 1380. ارزيابي كارايي مدل پسياك اصلاح شده در برآورد رسوب 5 حوزه آبخيز استان آذربايجان غربي. جلد14، شماره 4،ص37-35.

-         عرب خدري، م. و ك. كمالي. تاثير رسوبگذاري ناشي از آبياري سيلابي بر نفوذ پذيري خاك. مجله تحقيقات فني و مهندسي كشاورزي.1379.

-         ولي خوجيني، ع .، م.ع. قرباني و م. عرب خدري.  تحليل منطقه اي سيلابها با استفاده از مدلهاي رگرسيوني چند متغيره ( كاربرد موردي در حوزه آبريز آجي چاي). . پژوهش و سازندگي.ص.ص.83-76. 1378.

-         عرب خدري، م.  بندسار، يك روش سنتي بهره وري از سيلاب در خراسان. پژوهش و سازندگي. شماره 26. ص.ص.85-80.. 1374.

-         عرب خدري، م.، م. مهدوي، ع. ولي خوجيني و ح. احمدي. بررسي منطقه اي سيلابهاي حدكثر در حوزه هاي آبخيز البرز شمالي. پژوهش و سازندگي. شماره 27. ص.ص.19-16. 1374.

-         پرتوي، ا. و م. عرب خدري.  شناسايي و طبقه بندي بندسارهاي استان خراسان. پژوهش و سازندگي. شماره29.ص.ص.15-10. 1374 .

-         عرب خدري، م. و ا. زرگر. برآورد توليد رسوب در بخش شمالي البرز با استفاده از مدلهاي رگرسيوني. . پژوهش و سازندگي. شماره29.ص.ص.27-22. 1374.

-         عرب خدري، م.  روشهاي برآورد سيلاب و فراواني آنها در حوزه هاي فاقد آمار كافي‍‍. نشريه علمي دانشگاه بيرجند. شماره 1. ص.ص.32-23.  1369.

-         عرب خدري، م.  بررسي رابطه سيلابهاي حداكثر لحظه اي و حداكثر متوسط روزانه در حوزه هاي آبخيز كوچك. مجله آب. شماره 10. ص.ص.32-23 .1370.

-         عرب خدري، م.  جمع آوري و نگهداري پروفيل خاك با استفاده از رزين.  نشريه علمي دانشگاه بيرجند. شماره 3. ص.ص.56-51.  1370 .

بررسي امكان تعيين جهت باد هاي فرساينده با استفاده از رديابي طوفانها در تصاوير ماهواره اي

عرب خدری، محمود و فاضل ایرانمنش. 1384. بررسي امكان تعيين جهت باد هاي فرساينده با استفاده از رديابي طوفانها در تصاوير ماهواره اي. مرتع و بیابان. جلد 12، شماره 1، ص 21 تا 39.

 

چكيده

بادهاي 120 روزه دشت سيستان جزء سهمناك ترين بادها در ايران و جهان هستند. به رغم وجود مشكل فرسايش بادي در اين دشت، قرار گرفتن آن در پاياب هيرمند و در كنار هامونها، امكان سكونت جمع كثيري از مردم را فراهم آورده است. تمركز زياد جمعيت اين ناحيه در مقايسه با ساير مناطق تحت سيطره فرسايش بادي ايران، مطالعات عميقتر و بيشتري را در این مورد ضروري مي نمايد. يكي از اولين اقدامات در برنامه ريزي براي مهار فرسايش بادي، تعيين جهت بادهاي فرساينده است. اين كار از طريق تحليل باد در ايستگاههاي هواشناسي، مشاهدات صحرايي و استفاده از عكسهاي هوايي از گذشته معمول مي باشد. با پيشرفت هاي بوجود آمده در فناوري سنجش از دور، امكان استفاده از تصاوير ماهواره اي نيز در اين عرصه فراهم شده است. استفاده از تصاوير ماهواره اي با قدرت تفکیک بالا براي تعيين جهت عوارض ماسه اي با فنوني مشابه تفسير عكسهاي هوايي امكانپذير مي باشد. ليكن يكي از مزاياي ماهواره MODIS كه كمتر مورد توجه قرار گرفته است؛ تعدد تصاوير و امكان استفاده از آن براي رديابي مسير طوفانها است. در اين پژوهش مسير طوفانها با استفاده از 4 تصوير MODIS مربوط به خرداد تا مرداد سال 1380 شمسی تعيين گرديد و با جهت بادهاي فرساينده بدست آمده از مشاهدات صحرايي در 17 نقطه و تحليل بادهاي ايستگاه سينوپتيك زابل مورد مقايسه قرار گرفت. نتايج حاكي از آن است كه بطور كلي هماهنگي خوبي بين جهت طوفانها در تصاوير ماهواره اي و مقادير مشاهده اي وجود دارد. با اين همه، انحرافي بين 10 تا 31 درجه با واقعيت سطح زمين در نقاط بسيار نزديك به روستاها و مزارع ديده شد كه نشان دهنده تاثير وجود ساختمانها، بادشكنها و سایر موانع بر انحراف جهت عمومي بادها است. تفاوت 5 تا 23 درجه اي جهت باد روي تصاوير ماهواره اي بيانگر وجود تغييرات مختصر جهت وزش رويدادهاي مختلف است كه استفاده از چند تصوير را ضروري مي نمايد.     

واژه هاي كليدي: جهت باد، آمار باد، مشاهدات صحرايي، رديابي طوفانها، تصاویر ماهواره ای MODIS

تاثير شدت چرا و شيب بر هدر رفت آب وخاك

رحمتي، مراحم، محمود عرب خدري، علي جعفري اردكاني و سيد علي خلخالي. 1383. تاثير شدت چرا و شيب بر هدر رفت آب وخاك. پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی،  شماره ۶۲،  ۳۲-۳۷.

 

چكيده

سطح مراتع ايران 90 ميليون هكتار و تعداد دام را 133 ميليون واحد دامي گزارش شده است. سازمانهاي مسئول و همچنين كارشناشان عقيده دارند كه در اثر چراي بيرويه، مراتع كشور سير قهقرائي دارند. تخريب مراتع، نتايج منفي متعددي دارد كه از آن جمله مي توان به هدر رفتن منابع آب و خاك و ايجاد سيل و رسوبگذاري اشاره كرد.

براي بررسي اثر چراي بيرويه در شيبهاي مختلف بر توليد رواناب و فرسايش يك طرح تحقيقاتي در منطقه فيروزكوه كه از عرصه هاي مهم دامداري كشور است انجام گرفت. به اين منظور در قالب طرح بلوكهاي تصادفي برروي 3 شيب 10، 20 و 30 درصد 18 كرت به ابعاد 10* 2 متر احداث  شد و دو تيمار چراي متعادل و چراي بيش از ظرفيت در سه تكرار به آنها اعمال گرديد. رواناب و تلفات خاك كرتها به مدت دوسال در 6 دوره اندازه گيري شد. بررسي نتايج نشان داد كه حداكثر تلفات خاك به تيمار چراي بيش ازظرفيت در شيب 30 درصد و حداقل نيز به تيمار متعادل در شيب 20 درصد مربوط است.  نتايج تجزيه واريانس حاكي از معني دار بودن اثر شيب و مديريت چرا بر توليد رواناب و تلفات خاك در طولاني مدت مي باشد.

كليد واژه‌ها: چراي بيش از ظرفيت، چراي متعادل، شيب، كرتهاي فرسايش، رواناب، تلفات خاك، مديريت دام، فيروزكوه.

مقايسه و ارزيابي دو مدل MPSIAC و MUSLE در برآورد رسوبدهي حوزه آبخيز دركه در شمال تهران

سرخوش، احمد، حسينقلي رفاهي، محمود عرب خدري و مجتبي پاك پرور. ۱۳۷۲.

مقايسه و ارزيابي دو مدل MPSIAC و MUSLE در برآورد رسوبدهي حوزه آبخيز دركه در شمال تهران. مجله علوم کشاورزی ایران، جلد ۳۴،  شماره ۳: ۷۳۳-۷۴۷.

 

چكيده

به منظور مقايسه و ارزيابي دو مدل MPSIAC1 وMUSLE2 در برآورد رسوبدهي، پژوهشي درحوزه آبخيز دركه انجام گرفت. ابتدا آمار بارش، رواناب و رسوب جمع آوري شد و نقشه هاي مورد نياز با استفاده از نقشه‌هاي توپوگرافي و عكس‌ ماهواره‌اي كاسموس بصورت رنگي با مقياس 25000: 1 تهيه گرديد. براي اندازه‌گيري مساحت، طول و تلفيق نقشه‌ها نيز از امكانات نرم‌افزارGIS3 ، ILWIS استفاده بعمل آمد. در اين تحقيق با استفاده از مدل MUSLE رسوبدهي به صورت رويدادي محاسبه شد و مشخص گرديد ضريب 8/11 و توان 56/0 اين مدل قابل استفاده درحوزه دركه نمي‌باشد. بر اساس رسوبدهي مشاهده‌اي و ثبت شده و به روش رگرسيون، ضريب و توان مزبور به 234/0 و 53/0 اصلاح گرديد(96/0 R²= ). سپس رسوبدهي سالانه با استفاده از مدل MUSLE برآورد شد كه اختلافي برابر 6/17 درصد را با رسوبدهي سالانه مشاهده اي نشان داد. ضمناً با استفاده از مدل MPSIAC با اصلاح عامل استفاده از اراضي اقدام به برآورد سالانه رسوب شد و مشخص گرديد كه مقدار برآوردي رسوبدهي، 157 درصد بيش از مقدار مشاهده‌اي رسوبدهي سالانه مي‌باشد. مقايسه دو مدل  از نظر صحت برآورد رسوبدهي سالانه نشان دادكه استفاده ار مدل MUSLE با ارائه مقادير مطمئن‌تري نسبت به مدل MPSIAC برتر بنظر مي‌رسد.

 

واژه‌هاي كليدي: MUSLE، MPSIAC، رسوبدهي، رواناب، حوزه دركه، استان تهران.

 

 

تعيين نسبت بار كف به معلق از طريق رسوب سنجي مخزن و دانه بندي رسوبات

عرب خدري، م. تعيين نسبت بار كف به معلق از طريق رسوب سنجي مخزن و دانه بندي رسوبات. مجله تخقيقات مهندسي كشاورزي. شماره 6. ص81 -91 . 1380 .

 

چكيده

اندازه گيري مقدار بار كف رودخانه ها با مسائل و مشكلات زيادي روبرو است. به اين دليل معمولا مقدار بار كف را بصورت در صدي از بار معلق در نظر مي گيرند. اين نسبت بسيار متغير بوده و لازم است با اندازه گيري هاي واقعي حدود آنرا در هر شرايطي تعيين نمايند. يكي از روشهاي پيشنهاد شده براي اين منظور بررسي رسوبگذاري مخازن مي باشد كه در اين تحقيق مورد استفاده قرار گرفته است. بدين منظور ابتدا حجم رسوبگذاري  سه ساله در يك مخزن فصلي به ظرفيت حدود 800 هزار متر مكعب واقع در مسير رودخانه چمرود كاشان از طريق نقشه برداري و عمق يابي معين شد. بر اساس وزن مخصوص ظاهري و با فرض دلتا به عنوان بار كف و رسوبات ريزدانه درياچه اي به عنوان بار معلق(با لحاظ حجم ترك و شكاف ايجاد شده دررسوبات خشك)، نسبت بار كف به معلق معادل 31 در صد برآورد شد. در مرحله بعد منحني هاي دانه بندي رسوبات دلتايي و درياچه اي به دو روش مورد بررسي دقيقتر قرار گرفت و با كسر ذرات مرزي از اولي و اضافه كردن آن به دومي و بالعكس  سعي گرديد ميزان برآورد اصلاح شود كه در يك مورد نتايج تغيير كرد. با توجه به اطلاعات ذيقيمت بدست آمده، استفاده از اين روش در مخازن فصلي و دائمي توصيه مي شود.

واژه هاي كليدي: نسبت بار كف به معلق، بار معلق، بار كف، رسوب سنجي مخزن، دانه بندي رسوبات

بررسي رسوبدهي معلق حوزه هاي آبخيز ايران

عرب خدری، محمود. 1384. بررسی رسوبدهی معلق حوزه های آبخیز ایران. مجله تحقیقات منابع آب ایران. شماره 2.

 

چكيده

تفاوتهای زيادي بين برآوردهاي ارائه شده از ميزان فرسايش خاك ايران در منابع مختلف مشاهده مي شود. افزون بر آن هيچگونه اولويت بندي قابل قبولي از فرسايش و رسوبدهي حوزه هاي آبخيز اصلي كشور در دست نيست. در اين تحقيق با استفاده از داده هاي 209 ايستگاه رسوب سنجي، ميزان رسوبدهي و فرسايش خاك كشور به ترتيب حدود 350 و1000 ميليون تن در سال و متوسط رسوبدهي ويژه مناطق مورد مطالعه 214 تن در كيلومتر مربع در سال برآورد شد. بيشترين رسوبدهي ويژه به حوزه هاي هامون جازموريان، ميناب و بلوچستان جنوبي و مارون و زهره در جنوب كشور با بيش از 700 تن در كيلومتر مربع در سال مربوط است. 3 رابطه رگرسيوني دو و چند متغيره معني دار بين رسوبدهي كل با مساحت، دبي متوسط سالانه و دبي ويژه ارائه شد. بررسي ها نشان داد كه بطور كلي با افزايش مساحت حوزه، رسوبدهي ويژه اضافه مي شود كه نشان دهنده فرسايش بيشتر در كوهپايه ها نسبت به ارتفاعات است. نتایج بررسي اوليه تعدادي از حوزه هاي داراي رسوبدهي ويژه با بيش از 1000 تن در كيلومتر مربع در سال نيز بیانگر آن است كه سازندهاي حساس به فرسايش، لغزش و پوشش گياهي نقش مهمي در تولید رسوب دارند.

كليد واژه ها: رسوبدهي معلق، فرسايش، معادله رگرسيوني، ايران