یک مدل ریاضی برآورد فرسایش و رسوب حوضه ای در بستر gis برای اهداف مهندسی رودخانه

فرسایش و رسوب در ایران مسئله ای حیاتی می باشد و پیش بینی آن برای مناطق فاقد ایستگاه اندازه گیری، از ضرورت زیادی برخوردار است. مدل های ارائه شده ی برآورد فرسایش و رسوب، برای اجرا نیازمند اطلاعات زیادی هستند که استفاده از آنها را بخصوص در پروژه های مهندسی رودخانه با مشکل مواجه می سازد. به همین دلیل یافتن یک روش برآورد فرسایش و رسوب که بتواند در کوتاه ترین زمان و با کم ترین هزینه به برآورد بار رسوبی حوضه ها بپردازد هنوز مورد توجه می باشد. برای نیل به این مقصودمدلی ارائه می گردد که بتواند میزان فرسایش و تولید رسوب در حوضه را با استفاده از اطلاعات ژئومورفولوژیکی با سرعت و دقتی مناسب بدست دهد. حوضه ی مطالعاتی این تحقیق، باراجین واقع در شمال شرقی استان قزوین می باشد. با استفاده از آمار ایستگاه هیدرومتری حوضه ی باراجین میزان رسوب تولید شده در این رودخانه 58 تن در روز محاسبه شده است. در این پایان نامه از سه گروه مدل های مختلف فرسایشی استفاده شده است. مدل فرسایش و تولید رسوب کل (mpsiac)، مدل هایی براساس پارامتر های فیزیکی حوضه (روش دوم فورنیه و روش داگلاس) و مدل ژئومورفولوژیکی. نتایج حاصله نشان داد که انواع مختلف مدل های فرسایش، برآوردهای بسیار متفاوتی از فرسایش و رسوب منطقه بدست می دهند. مدل mpsiac نتایج نسبتا قابل قبولی بدست می دهد. مقدار رسوب روزانه با این روش 53.6 تن بدست آمده است که با اعمال ضریب اصلاحی 1.082 می توان از آن برای حوضه ی مورد مطالعه استفاده کرد. مدل های فورنیه و داگلاس نتایج کاملا متفاوت و دور از واقعیتی را ارائه دادند. مدل ژئومورفولوژیکی که برای اولین بار در حوضه ی باراجین اجرا شد، توانست ارتباط معنی داری با روش mpsiac برقرار کند. این روش تنها به عوامل منجر به فرسایش سطحی حوضه می پردازد در حالیکه روش mpsiac فرسایش خندقی و رودخانه ای را نیز در میان عوامل نه گانه ی خود داراست که تفاوت این دو روش در همین نکته می باشد. به کمک روش ژئومورفولوژیکی می توان پتانسیل فرسایش و رسوب در یک حوضه را تخمین زد. در این تحقیق به مقایسه و ارزیابی این مدل و مدل mpsiac پرداخته شده است. نتایج نشان داده است که مدل ژئومورفولوژیک می تواند در برآوردهای اولیه ی مطالعات حوضه برای مدیریت فرسایش و رسوب، مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر نتایج اشاره شده مدل ژئومورفولوژیکی توانسته است با مجموع عوامل توپوگرافی و فرسایش سطحی روش mpsiac رابطه ی منطقی برقرار کند. در واقع به کمک روش ژئومورفولوژیک، که روشی بسیار ساده و کم هزینه می باشد می توان هم به اولویت بندی مدیریت حوضه از نظر فرسایش، اقدام کرد و هم برای فاز بندی مطالعات مرحله ی بعد با استفاده از نتایج حاصله اقدام نمود.