بررسی مدل پیش بینی فرسایش بادی IRIFR1 و مقایسه آن با اندازه‌گیری مستقیم فرسایش بادی با استفاده از دستگاه سنجش فرسایش بادی(W.E. meter) در دشت سگزی اصفهان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویر شناسی، دانشگاه یزد، ایران

2 دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویر شناسی، دانشگاه یزد، ایران

چکیده

براورد مقدار فرسایش بادی در دشت‌های ایران از مهمترین الزامات برای برنامه‌ریزی و انتخاب مناسب‌ترین روش‌های کنترل فرسایش است. در این تحقیق از دو روش شامل استفاده از دستگاه سنجش فرسایش بادی به عنوان روشی فیزیکی- صحرایی و همچنین روش IRIFR1به عنوان یک مدل شاخصی برای اندازه‌گیری و برآورد توان فرسایشی و رسوبدهی در بخشی از دشت سگزی استان اصفهان استفاده گردید. ابتدا  تیپ ها و رخساره‌های مختلف اراضی دشت سگزی اعم از دشت سر لخت، اپانداژ و پوشیده تفکیک گردید. به منظور اندازه‌گیری توان رسوبدهی اراضی از طریق کاربرد دستگاه سنجش فرسایش بادی ابتدا در هر کدام از رخساره‌های اراضی به ازاء سرعت‌های مختلف باد مقدار فرسایش خاک در مدت یک ساعت با استفاده از دستگاه سنجش فرسایش بادی اندازه‌گیری شد. با آنالیز گلبادهای ایستگاه شرق اصفهان ساعات تداوم وزش هر دسته یا کلاس سرعت باد در طول سال برآورد گردید. در پایان با تجمیع حاصل ضرب های تداوم هر دسته از سرعت باد در فرسایش پذیری ساعتی آن، نرخ فرسایش‌پذیری هر یک از رخساره‌ها تعیین گردید. به منظور کاربرد مدل IRIFR1نیز ضمن مراجعه به صحرا امتیازات مربوط به هر شاخص  به رخساره داده شد ودر پایان توان رسوب‌دهی رخساره ها برآورد گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که توان فرسایش بادی و رسوب دهی اراضی رخساره های مختلف دشت سگزی از رگ درشت، رگ متوسط، رگ ریز و جلگه رسی بین 0/2، 2/13، 3/21 و 1/74 تن در هکتار در سال متغیر است. از سوی دیگر مقادیر بدست آمده از هر دو مدل در رخساره های مختلف بین 5 تا 30 درصد تفاوت نشان می دهد، این در حالی است که متوسط مقدار رسوب‌دهی بدست آمده از روش IRIFR1در حدود 11 درصد کمتر از مقادیر بدست آمده از روش کاربرد دستگاه سنجش فرسایش بادی می‌باشد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Wind erosion values of IRIFER Model and wind erosion meter Comparison (Case study: Segzi Plain in Esfahan Province)

نویسندگان [English]

  • Mohammadreza Ekhtesasi 1
  • Asghar Zare chahouki 2
چکیده [English]

Estimating the amount of wind erosion in the plains of Iran is the most important requirement for planning and selecting appropriate methods of erosion control. Two approaches including IRIFR1 Model and wind erosion meter were used to measure and estimate the erosion and deposition potential in the Segzi plain of Esfahan. Initially, different landforms of the Segzi plain including coarse grain plain, medium grain plain, and fine grain plain were detected. In order to measure the deposition potential, initially in each of the landforms per different wind speeds, the amount of soil erosion was measured within an hour using the wind erosion meter. The continuity of wind blowing for each wind speed class was estimated by analyzing the wind roses of East Isfahan station during the year. Finally, the erodibility rate of each landform was determined by integrating the multiplication of the continuity of each wind speed class and erodibility. In order to use the IRIFR1model, while visiting the desert, the scores of each index were given to the landforms and the deposition potential was estimated. The results showed that the amount of wind erosion of each studied landforms from coarse reg, average reg, fine reg and very fine reg were 2, 13.2, 21.3 and 74.1 ton/ha/yr, respectively. On the other hand, the values obtained from both models show differences of 5% to 30% in different landforms. The average amount of deposition obtained from IRIFR1 is about 11% less than the values obtained from wind erosion meter.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wind erosion
  • IRIFR Model. Wind erosion meter
  • Isfahan province
  • Segzi Plain
- احمدی، ح.، 1385. ژئومرفولوژی کاربردی (فرسایش بادی)، انتشارات دانشگاه تهران، ایران، 706 ص.

- احمدی، ح.، اختصاصی، م. و همتی، ن.، 1386. مقایسه پتانسیل رسوب‌دهی فرسایش بادی و آبی با استفاده از مدل‌های IRIFR.E.A و MPSIAC در مناطق نیمه‌خشک در حوزه آبخیز نعمت‌آباد بیجار. منابع طبیعی ایران، 60(1): 12-25.

- احمدی، ح.، خراسانی ن.، کرمی، م.، آذرکار، س.م.، 1382. برآورد فرسایش بادی زیستگاه‌های بیابانی خراسان (مطالعه موردی: منطقه سرخس). علوم و تکنولوژی محیط‌زیست ،19:19-28.

- اختصاصی، م.، 1385. طرح کنترل کانون بحرانی سدیچ-هیمن، جلد 4 مطالعات فرسایش و رسوب، اداره کل منابع طبیعی استان هرمزگان، ایران، 49ص.

-اختصاصی، م.، اخوان قالیباف م.، عظیم زاده، ح. و حسن امتحانی، م.، 1382. مطالعه تغییرات پتانسیل فرسایش‌پذیری بادی خاک در مقابل املاح مختلف به کمک دستگاه سنجش فرسایش بادی. مرتع و آبخیزداری، منابع طبیعی ایران، 56(1):40-51.

- فرجی، م.، احمدی، ح.، اختصاصی م.، جعفری م. و فیض‌نیا، س.، 1390. تعیین سهم و اهمیت نسبی رخساره‌های ژئومرفولوژی در تولید رسوبات تپه‌های ماسه‌ای منطقه مارون- ملاثانی استان خوزستان. مرتع و آبخیزداری، منابع طبیعی ایران، 64(2): 17-28.

- عظیم‌زاده، ح.ر.، 1386. بررسی کاربرد مدل‌های سامانه برآورد فرسایش بادی WEPS و IRIFR2 در اراضی آیش دشت یزد-اردکان. پایان‌نامه دکتری. دانشگاه تهران، 235ص.   

- مصباح‌زاده، ط.، احمدی، ح.، نوروزی، ع.ا.، رستمی، م.، 1389. بررسی شدت فرسایش بادی در ابوزیدآباد کاشان، دومین همایش ملی فرسایش بادی، یزد، 27-28 بهمن: 7ص.

- Basaran, M., Erpul, G., Uzun, O. and Gabriels, D., 2011. Comparative efficiency testing for a newly designed cyclone type sediment trap for wind erosion measurements. Geomorphology, 130(3-4), 343-351.

- Bielders, C. L., Michels, K. and Rajot, J. L., 2000. On-farm evaluation of ridging and residue management practices to reduce wind erosion in Niger. Soil Science Society of America Journal, 64(5), 1776-1785.

- Funk, R., Skidmore, E. L. and Hagen, L. J., 2004. Comparison of wind erosion measurements in Germany with simulated soil losses by WEPS. Environmental Modelling and Software, 19(2), 177-183.

- Fryrear, D. W., A. Saleh, J. D. Bilbro, H. M. Schomberg, J. E. Stout and Zobeck, T. M., 1998a. Revised Wind Erosion Equation (RWEQ). Wind Erosion and Water Conservation Research Unit. USDA-ARS, Southern Plains Area Cropping Systems Research Laboratory.Technical Bulletin, 1: 96p.

- Gregory, J. M., Wilson, G. R., Singh, U. B. and Darwish, M. M., 2004. TEAM: integrated, process-based wind-erosion model. Environmental Modelling & Software, 19(2): 205-215.

- Hagen, L. J., 1991. A wind erosion prediction system to meet user needs. Journal Soil and Water Conservation, 46(2): 106‐111.

- Ikazaki, K., Shinjo, H., Tanaka, U., Tobita, S., Funakawa, S. and Kosaki, T., 2011. Aeolian materials sampler for measuring surface flux of soil nitrogen and carbon during wind erosion events in the Sahel, West Africa. Transactions of the ASABE, 54(3):983-990.

-Leenders, J. K., Van Boxel, J. H. and Sterk, G., 2007. The effect of single vegetation elements on wind speed and sediment transport in the Sahelian zone of Burkina Faso. Earth Surface Processes and Landforms, 32(10), 1454-1474.

-Li, F. R., Zhao, L. Y., Zhang, H., Zhang, T. H. and Shirato, Y., 2004. Wind erosion and airborne dust deposition in farmland during spring in the Horqin Sandy Land of eastern Inner Mongolia, China. Soil and Tillage Research 75, 121–130.

- Rajot, J. L., Ribolzi, O. and Thiebaux, J. P., .2002. Wind erosion in a small catchment of grazing area in Northern Burkina Faso: influence of surface features. In Proceeding of the ICAR5/GCTE-SEN Joint Meeting, Lee JA, Zobeck TM (Eds,). Lubbock, Texas; 185–190.