ارزیابی برآورد رسوب حوضه آبریز شهرچای میانه با استفاده از مدل های EPM و Fournier در محیط GIS

Authors

Abstract:

Introduction Erosion, especially soil erosion is a serious threat to soil and water resources, because the soil consists of a combination of small-scale materials, non-organic and organic materials, also is a natural, dynamic environment that the growth of plants depends on it. Nowadays, soil erosion is one of the issues and problems that causes serious damages in Iran. Every year, nearly 75 billion tons of fertile soil and billions of tons of other agricultural land soil erode. The present research aims at investigating the EPM and Fournier models, validating the aforementioned models with the observed data of hydrometric station of Kouhsalar located at Mianeh, and introducing Fournier model instead of the costly and time-consuming models to estimate the sediment in case of its being valid in the area under study. Materials and Methodology Shaharchai basin with an approximate area of 1510 square kilometers is located in the Eastern Azarbaijan Province and in the northwest part of the city of Mianeh and is one of the branches of the Gezel Uzan river. In the present research to achieve the desired goal, the following materials were used including: topographic map, geological map of the region, satellite images of Landsat 8 in 2014, and 1:20,000 aerial photos, for the preparation of the current state of the erosion and land cover, as well as the use of soil science studies of identification-justification stage report of hydrometric areas of Shaharchai basin in 2007, the data of precipitation and evaporation Survey stations on a monthly basis for use in the models and data of Kouhsalar hydrometric station in order to estimate sediment of the basin. The software Arc GIS was used for preparing thematic maps, including maps of isotemperature and isoprecipitation lines, maps of land use - land cover and the formation of the database, the software ENVI5 was used for extracting data related to the land use - land cover in the area. The models used in this research are EPM and Fournier by using GIS to estimate the sediment. In the present investigation after obtaining the amount of sediment estimates for each of the sub-basins, the data of 40 years (1973-2013) of hydrometric station of Kouhsalar were used for validation of the results of the models. One of the common methods for calculating the production of suspended sediment is to use the method of sediment rating curve-daily stream discharge. The required data for drawing the sediment rating curve and calculating the respect of current are discharge estimates and corresponding sediment discharge. Then, to compare the results of observation, percentage of relative error (RE) was used. Results and Discussion The necessary data for the estimation of erosion and sedimentation of the region after the weighting and calculating was obtained for each of the sub-basins. The intensity and the percentage of erosion area of the basin is shown in a table. Map of the intensity of erosion reflects the severity of the erosion of the area under study in three classes of Very Low, Low, and Medium. Although the severity of the erosion of the Medium class has a dramatically considerable percentage of the area, the highest percentage is related to the intensity of the Low class of erosion. The Medium class of erosion is about 26%. In this class of the erosion, separation and movement of soil particles is to the extent that the implementation of soil and water conservation programs is required. Most of these areas are located on rangelands, and effective factors in these areas include high slope, poor coverage, and structures sensitive to erosion. In these areas, mechanical operations should be carried out more carefully and with caution. Preservation of pasture plants, biological operations, and preventing animals’ grazing are strictly recommended. Conclusion In the present research, the models of erosion with the aim of determining the best model for the estimation of the sedimentation of the catchment area of Shaharchai Mianeh basin were applied. Because of the simplicity and low cost of Fournier model, it was investigated. But because of its being too simple and not taking into account the parameters influencing the erosion, the Fournier model cannot be a good alternative to costly and time-consuming models such as EMPSIAC or EPM. In the validation of EPM model, using the observed data, relative coincidence with 9.9% difference fits fairly well. Considering the absolute value of the difference in EPM with the observed data, the amount of sediment reached 200,454 tons per year. This amount of sediment is due to the large area of Medium class of erosion. In this class, erosion, separation, and movement of soil particles is to the extent that soil and water conservation programs are necessary. 

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

ارزیابی برآورد رسوب حوضه آبریز شهرچای میانه با استفاده از مدل های epm و fournier در محیط gis

هر ساله هزاران تن خاک حاصلخیز از اراضی مختلف کشور مشتمل بر اراضی جنگلی، مرتعی و زراعی در اثر فرسایش خاک از دسترس خارج شده و با انباشت در مناطق رسوب گذاری موجب بروز خسارات قابل ملاحظه ای می شوند. برای جلوگیری و مهار این پدیده لازم است مناطق تولید رسوب (تحت فرسایش) همراه با شدت و مقدار آن شناسایی شوند تا از این طریق افزون بر تعیین نقاط بحرانی و رده بندی مناسب بتوان اقدام به برنامه ریزی مقتضی در ق...

full text

مدل‌سازی فرسایش خاک و تولید رسوب با سه مدل WEPP، EPM و Fournier در محیط GIS (مطالعه موردی: حوضه آبخیز سولاچای- اردبیل)

آب‌وخاک، پایه و اساس حیات بشر به شمار می­آیند. امروزه فرسایش خاک این منابع باارزش و در نتیجه حیات بشر را تهدید می‌کند؛ بنابراین ارزیابی فرسایش خاک و کنترل آن امری ضروری می­باشد. برای بررسی کمّی و کیفی فرسایش خاک مدل­های زیادی ارائه شده است که در این پژوهش هدف برآورد فرسایش و رسوب حوضه آبخیز سولاچای با استفاده از سه مدل WEPP، EPM و Fournier و تکنیک GIS می­باشد. به‌طور کلی، روش کار در مدل WEPP[1] ...

full text

برآورد فرسایش و رسوب حوضه ی آبریز رودخانه ی گاوی با استفاده از روش MPSIAC در محیط GIS

حوضه­ی آبریز رودخانه­ی گاوی واقع در جنوب­غرب شهرستان ایلام با مساحت 460 کیلومتر مربع می­باشد که وقوع انواع فرسایش در آن قابل ملاحظه بوده، لذا برآورد مقدار فرسایش و رسوب جهت طرح­های حفاظت آب و خاک ضروری می­نماید. روش تحقیق در این مطالعه مبتنی بر مطالعات کتابخانه­ای، میدانی و استفاده از مدل­های تجربی برآورد فرسایش و رسوب می باشد. در این تحقیق مدل تجربی MPSIAC، که بیشترین پارامترهای مؤثر در فرسایش...

full text

مطالعه فرسایش پذیری واحدهای سنگی و تولید رسوب با استفاده از مدل EPM به کمک GIS در بخشی از حوضه آبریز زاینده رود – حوضه حیدری در شمال شهرکرد

  فرسایش سازند های سنگی و ورود حجم عظیمی از رسوبات به دریاچه سد زاینده رود، در شمال شهرکرد،  اهمیت و لزوم مطالعه چگونگی تولید و حمل رسوبات در حوضه آبریز این سد را مشخص می کند. حوضه حیدری یکی از حوضه های رودخانه و سد زاینده رود است که مساحتی بالغ بر 2/117 کیلومتر مربع دارد و از نظر زمین شناسی در زون سنندج- سیرجان و در مجاورت زاگرس مرتفع واقع است. با توجه به توان تولید رسوب از سازند های سنگی منط...

full text

برآورد فرسایش و رسوب حوضه آبریز گاوی با استفاده از مدل mpsiac در محیط gis

کلید واژه : فرسایش ، رسوب ، مدل تجربی ، mpsiac، رودخانه گاوی چکیده : از آنجا که خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور و تامین کننده غذای بشر می باشد . بررسی موضوع فرسایش خاک و بویژه ارزیابی عوامل و پارامترهای تاثیر گذار ضروری می نماید. حوضه مورد مطالعه حوضه آبریز رودخانه گاوی واقع در جنوب غرب شهرستان ایلام با مساحت 460 کیلومتر مربع می باشد. روش تحقیق در این مطالعه مبتنی بر مطالعات کتابخانه...

15 صفحه اول

برآورد فرسایش و رسوب حوضه آبخیز تنگ‌کنشت با مدل‌های تجربی MPSIAC و EPM به کمک GIS

This research is aimed to predict erosion and sedimentation of Tang-e-Kenesht basin in Kermanshah province using MPSIAC and EPM models in GIS software. This basin has about 14348 hectare area. This region has various vegetation, geology and soil texture and land use types. The basin has divided into 9 sub-basins and its maximum and minimum elevations are 3300 and 1400 m, respectively. Needed da...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 6  issue 23

pages  82- 95

publication date 2016-04

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023