بررسی کارایی مدل rhem در برآورد فرسایش آبی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز سنگانه ـ خراسان رضوی)

چکیده یکی از مسائل مهم در حوزه های آبخیز، تخمین میزان فرسایش در آنها می باشد. مدل های شبیه سازی کامپیوتری عمدتاً به طور فزاینده ای در برآورد مقدار هدر رفت خاک و انتقال رسوب موثر اند. هدف اساسی این پژوهش بررسی مدل rhem (rangeland hydrology and erosion model) در برآورد فرسایش خاک در ایستگاه تحقیقاتی سنگانه به وسعت 50 هکتار، در استان خراسان رضوی بود که از طریق نصب پلات های اندازه گیری فرسایش خاک و ثبت داده های بارندگی مورد ارزیابی قرار گرفت. از آنجایی که مدل به صورت تک رخدادی است تعداد 8 رخداد بارش در سالهای مختلف انتخاب شد و مدل اجرا شد و مقادیر برآوردی و مشاهده شده رواناب و رسوب با همدیگر مقایسه شدند. در مرحله بعد اقدام به آنالیز حساسیت مدل شد. نتایج حاصل آنالیز حساسیت نشان داد که در شیب های زیر 60 درصد، تاج پوشش به عنوان حساس ترین عامل شناخته شد و بارندگی عامل دوم و تندی شیب عامل سوم از نظر حساسیت شناخته شد. اما در شیب های بیش از 60 درصد نتایج متفاوت بود و عامل طول شیب به عنوان حساس ترین عامل و تندی شیب عامل دوم ار نظر حساسیت شناخته شد. نتایج حاصل آنالیز حساسیت برای رواناب نشان داد که پوشش گیاهی حساس ترین عامل و تندی شیب عامل دوم از نظر حساسیت برای کلیه شیب ها شناخته شد. سپس واسنجی روی پارامترهای حساس انجام گردید و مدل با پارامترهای واسنجی شده اجرا شد. در مرحله واسنجی مقادیر کارایی (ens) و ضریب تعیین (r2) مدل برای رسوب به ترتیب 92/0 و 95/0 و برای رواناب 60/0 و 70/ محاسبه شد. مقادیر (ens) و (r2) مدل در مرحله اعتبارسنجی برای رسوب در سطح اطمینان 99 درصد به ترتیب 70/0 و 84/0 و برای رواناب 11/0 و 65/0 به دست آمد. نتایج (ens) و (r2)، نشان داد که نتایج مدل برای رسوب قابل قبول بوده و می تواند با سطح اطمینان 99 درصد در برآورد هدر رفت خاک در حوزه آبخیز سنگانه استفاده شود. سپس جهت تعمیم مدل به سطح حوزه آبخیز از داده های رسوب پلات ها در دامنه ها و رسوب خروجی زیرحوزه ها در حوضچه ها استفاده شد و نسبت حمل رسوب (sdr) زیرحوزه ها محاسبه گردید، بعد از آن مقادیر sdr در مقادیر فرسایش محاسبه شده مدل ضرب شد و نتایج حاصل از آن با رسوب حمل شد در زیرحوزه ها مقایسه شد، همبستگی بالای بین مقدار واقعی رسوب حمل شده و برآورد شد توسط مدل (80 درصد) با سطح اطمینان 99 درصد و خطای میانگین نسبی قابل قبول (22 درصد) نشان دهنده این بود که مدل rhem می تواند با دقت مناسبی مقدار فرسایش و رسوب را در حد دامنه ها و زیرحوزه های کوچک برآورد کند. کلمات کلیدی: فرسایش دامنه، رواناب، rhem، آنالیز حساسیت، واسنجی، اعتبار سنجی، sdr