16) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – مدل روش دفتر مديريت اراضيBLM

مدل روش دفتر مديريت اراضيBLM 

اين روش که توسط دفتر مديريت اراضي ابداع شده است، براساس ارزيابي 7 عامل به شرح ذيل مي باشد:

حرکت خاک، بقاياي نباتي ، پوشش سنگي ، فرسايش اطراف گياهان و يا سنگها، فرسايش ستوني ، فرسايش شياري ، انواع جريانات سطحي ، گالي ها. که هريک از اين عوامل بين 0 تا 15 امتياز کسب کرده و مجموع عوامل فوق به 100  مي رسد. اين 7 عامل امتياز عامل سطحي خاک را به دست مي دهد.که امتياز هريک در جدول خود بيان شده است. ارقام اين جدول وضعيت هر يک از واحدهاي هيدرولوژيکي يا زير حوزه هاي فرعي را از نظر فرسايش مشخص مي سازد. (رفاهي،1382)

جدول فاکتور ها در ادامه مطلب

ادامه نوشته

15) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – مدلFAO

مدلFAO 

رابطه اين مدل به شرح زير است:

S= F(A*B*C*D*E*F)

S: شدت فرسايش خاک

E: زمين شناسي سطحي

B: خاک

:C توپوگرافي و شيب

D: پوشش خاک

A: نحوه استفاده از اراضي

F: وضعيت فرسايش فعلي در حوزه آبخيز. (رفاهي،1382)

14) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – مدل EPM

مدل EPM

در اين روش 4 مشخصه شامل ضريب فرسايش حوزه آبخيز ، ضريب کاربري اراضي ، ضريب حساسيت خاک به فرسايش و شيب متوسط حوزه در واحد هاي مختلف اراضي يا در شبکه هاي ايجاد شده در نقشه  مورد بررسي قرار مي گيرد دراين روش يراي برآورد ميزان رسوب ويژه در حوزه آبخيز از رابطه زير استفاده مي شود:

Gsp = Wsp*Ru

که در آن WSP ميانگين سالانه فرسايش ويژه برحسب مترمکعب برکيلومتر مربع در سال و RU ضريب رسوبدهي حوزه يا ضريب نگهداشت مواد فرسايش يافته مي باشد.  (رفاهي،1382)

13) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – مدل SLEMSA

مدل SLEMSA

اين مدل توسط ال ول (1978) براي نواحي جنوبي آفريقا ارائه شد، در واقع اصلاحي بر مدل يو اس ال اي است که به منظور سازگار کردن آن با شرايط آگرواقليمي جنوب آفريقا صورت گرفته است. ال ول به اين نتيجه رسيده بود که پارامترهاي مدل  USLEبراي شرايط آمريکا ارائه شده است و اقتباس آنها براي نواحي جنوب آفريقا نيازمند يک سري آزمايشهاي گسترده و حداقل 30 سال داده مزرعه اي است که هزينه جمع آوري آن بسيار زياد خواهد بود.ال ول مدل جديدي ارائه داده است که در آن فرسايش خاک تابع سيستم هاي فيزيکي نظير اقليم، خاک، پوشش گياهي و توپوگرافي است مدل او به شرح زير است:

Z= K X C

که در آن  Zميانگين سالانه هدر رفت خاک،  Kميانگين سالانه هدررفت خاک در کرت استاندارد مزرعه اي با طول 30 و عرض 10 متر در شيب 5/2 درجه براي خاکي که فرسايش پذيري آن تحت شرايط آيش و عاري از هر علف هرز مشخص باشد،  Xفاکتور مشترک طول و درجه شيب و  Cفاکتور مديريت زراعي مي باشد. (رفاهي،1382)

12) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – مدل MUSLE

مدل MUSLE

معادله جهاني هدررفت خاک براي برآورد ميزان تلفات خاک از يک قطعه زمين و يا در يک شيب ارئه شده است و با استفاده از آن نمي توان ميزان رسوبدهي حوزه هاي آبخيز را تخمين زد. به منظور محاسبه مقدار رسوب بر اساس اين معادله ويليلمز و برنت (1972) ضريب نسبت تحويل رسوب را معرفي نمودند. نسبت تحويل رسوب به خصوصيات حوزه (فيزيوگرافي و زهکشي)، ويژگي هاي رخدادهاي اقليمي و کاربري اراضي بستگي دارد. شکل اوليه معادله ارائه شده توسط ويليامز و برنت همانندUSLE  بوده اما آنها اعتقاد داشتند که براي استفاده از معادله در سطح حوزه بايستي روش محاسبه تمام عوامل آن به استثناي عامل فرسايندگي باران و ميزان توليد رسوب غير خطي و ضعيف مي باشد. بنابراين به علت متغير بودن نسبت هاي تحويل رسوب محاسبه شده و غير خطي بودن رابطه بينR و ميزان توليد رسوب عامل بارندگي توسط عامل رواناب، ديگر ضرورتي به استفاده از نسبت تحويل رسوب در معادله جهاني وجود نخواهد داشت. شکل کلي معادله تغيير يافته بصورت زير است:

A=EKLSCP

که در آن  Eعامل رواناب و بقيه عوامل تعريف شده در معادله جهاني است.(رفاهي،1382)

11) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – مدل RUSLE

مدل RUSLE

        معادله جهاني فرسايش خاک (USLE) در امر پيش بيني فرسايش و فناوري برنامه ريزي حفاظت خاک در آمريکا و حتي دنيا کاربرد وسيعي داشته است. در سال 1985 در نشستي با حضور محققان وزارت کشاورزي آمريکا و ديگر محققان فرسايش خاک تصميم گرفته شد که بر حسب ضرورت معادله جهاني فرسايش خاک  براي هماهنگي با تحقيقات و فناوري توسعه يافته بعد از تاليف و توصيه رساله مربوط به آن در سال 1978 مورد تجديد نظر قرار گيرد . امر تجديد نظر بطور جدي در اواخر سال 1987 شروع شد و منجر  به وجود آمدن يک کتابچه و فناوري جديد موسوم به معادله جهاني فرسايش خاک تجديد نظر شد.

RUSLE  با حفظ فرمت اصلي USLE برآورد ميزان فرسايش خاک از نيمرخ يک دامنه شيب دار را حاصلضرب همان شاخص ها مي داند افزودن يک فناوري در يک برنامه رايانه اي محاسبات را تسهيل مي کند. علي رغم اينکه فرم اساسي معادله جهاني فرسايش خاک حفظ شده است ارقام عددي به کار رفته براي محاسبه  شاخص هاي منحصر به فرد در معادله جهاني فرسايش خاک تجديد نظر شده (RUSLE) به طور معني داري عوض شده است. شايد مهم ترين اينها رايانه اي کردن فناوري باشد که براي ارزيابي مشخصات شاخص منحصر به فرد است. (راتان ، 1383). اسميت و ويت در سال 1948، معادله اي ساختند که در جهت اصلاح USLE  بود. به علاوه ويشماير و اسميت در سال 1978 معادله USLE را ارائه کردند بعدها اصلاحاتي در آن صورت گرفت که نتيجه در کتاب 703 ارائه شد. يکي از اصلاحات مدل RUSLE روش تعيين فاکتورC  بود. (ترنس جي توي و جرج آر . فوستر 1998)، در فرمول جهاني فرسايش خاك تاثير هر كدام از عوامل موثر در فرسايش خاك را با يك عدد مشخص مي كنند. ميزان فرسايش از حاصل ضرب اين اعداد به دست مي آيد كه به صورت كمي است.

اين معادله بيشتر براي اندازه گيري ميزان فرسايش در زمين هاي زراعي تحقيق شده و کوشش هاي زيادي شده است که بتوان آن را در آبخيزهاي کوچک تخمين زد ولي به دلايل زير قابل استفاده در حوضه هاي کوهستاني نمي باشد:

اين روش فقط عواملي را مورد توجه دارد که در از دست رفتن خاک زمين هاي زراعي موثرند

اين روش تنها سعي در پيش بيني فرسايش بارانهاي سطحي و شياري زمين هاي زراعي را داشته و فرسايش هاي خندقي و کناره اي يا زمين هاي غير زراعي و آبخيزها را در نظر نمي گيرد.

با اينکه نام اين فرمول جهاني است اما تمام عوامل اندازه گيري شده براي آمريکا محاسبه شده و در ساير کشورها نتايج مطلوبي نداشته

اين بررسي در شيب ثابت 9 درصد انجام گرفته است و براي شيب هاي بيشتر از آن نمي توان اسفاده نمود.

اندازه گيري عامل فرسايش دهندگي باران  R نياز به اندازه گيري هاي دقيق و محاسبات پيچيده دارد که مشکلاتي را در محاسبات به وجود مي آورد. (احمدي 1378 )

اصلاحات مدل RUSLE شامل اهميت دادن به زمين هاي معدني مکان هاي داراي ساخت و ساز و خشکي هاي احيا شده است

جهت برنامه ريزي کشاورزي به منظور حفظ منابع آب و خاک از طريق انتخاب مديريت زراعي و عملياتي کنترل فرسايش در مزارع دانستن ميزان فرسايش خاک حوضه آبريز ضروري است. در اين مورد گروهي از محققان از جمله ويشماير و اسميت جهت تخمين ميزان فرسايش خاک بررسي هائي انجام داده اند که نتايج تحقيقات آنان رابطه اي به صورت فرمول زير مي باشد.(ضيائي 1380)

A= R . K . L . S . C . P

A : مقدار خاك فرسايش يافته به وسيله فرسايش ورقه اي و شياري برحسب جرم در واحد سطح و در واحد زمان است كه در سيستم انگليسي بر حسب تن در ايكر در سال و در سيستم متريك تندر هكتار در سال مي باشد (رفاهي،1382)

اساس تجربي  RUSLEمانند  USLEاست. اما برخي بهينه سازي ها مانند اعمال اثر تقعر يا تحدب پروفيل با استفاده از اتصال شيب هاي نامنظم و معادلات تجربي بهبود يافته براي محاسبه عامل ال اس در آن صورت گرفته است.(مومي پور،1383)

10) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – مدل MPSIAC

مدل MPSIAC  

این مدل مبتنی بر ارزیابی 9 عامل زمین شناسی،خاک، اقلیم، روان آب، پستی وبلندی، پوشش گیاهی، کاربری اراضی، فرسایش فعلی حوضه و فرسایش خندقی می با شد. جانسون و گمبهارت اصلاحاتی را در این مدل به وجود آوردند و آن را فرمول اصلاح شده پسیاک (ام پسیاک) نامیدند و مدل را از حالت کیفی به کمی تبدیل کردند (راستگو و دیگران،1385).

 

جدول شماره شرح عوامل مؤثر بر فرسايش خاك در روش MPSIAC

شماره عامل	عامل مؤثر در فرسايش	ضريب و فرمول عامل	شرح و تفسير
1	زمين شناسي سطحي يا سنگ شناسي	Y1=X1	X1  در واقع همان درجه حساسيت سازندها به فرسايش است
2	خاك	Y2=16.67X2	X2 در واقع همان عامل فرسايش پذيري خاك (k) در روش Usle مي باشد
3	آب و هوا	Y3=0.2X3	X3 عبارت از بارندگي در مدت 6 ساعت با دورة برگشت 2 سال مي باشد
4	رواناب (جريانهاي سطحي)	Y4=0.2X4	X4 = (حجم هرز آب سالانه × 03/0 + دبي پيك سالانه به متر مكعب بر ثانيه در كيلومتر مربع * 50)
5	پستي و بلندي	Y5=0.33X5	X5 عبارت است از شيب متوسط حوزه برحسب درصد
6	پوشش سطح زمين	Y6=0.2X6	X6 عبارتست از پوشش گياهي حوزه برحسب درصد
7	استفاده از زمين	Y7=20-0.2X7	X7 عبارتست از درصد تاج پوشش
8	وضعيت سطح خاك و فرسايش	Y8=0.25X8	X8 وضعيت سطح خاك و فرسايش با استفاده از روش BLM در واقع X8 مجموع ثمره 7 عامل روش BLM مي باشد.
9	فرسايش رودخانه اي	Y9=1.67X9	X9 عبارتست از فرسايش خندقي (گالي) و به ويژه خندقهاي ايجاد شده در مناطق كم شيب و مجاور رودخانه

 

پس از مشخص شدن ارزش کمی عوامل نه گانه در حوضه آبریز مورد مطالعه اعداد نهائی در هر زیر حوضه با هم جمع می شوند و بدین ترتیب درجه رسوبدهی زیر حوضه ها و کل حوضه به دست می آید (ضیائی 1380).

 

رابطه 1) بر حسب متر مکعب در کيلومتر مربع در سال

 Q_S = 18.6_e^0.0353R

                       

(رابطه 2) بر حسب تن در هکتار در سال

Q_S =0.253_e^0.0353R

 R=درجه رسوبدهی یا حاصل جمع نمرات عوامل نه گانه مدل پسیاک

E=عدد نپر 718281828/2

 

رسوب سالانه و طبقه فرسايشي خاك

مجموع امتيازات	توليد رسوب سالانه (مترمكعب در كيلومتر مربع)	شدت رسوب دهي	طبقه رسوب دهي و فرسايشي
100 > 100-75 75-50 50-25 25 <	1429 > 1429-476 476-238 238-95 95 <	خيلي زياد زياد متوسط كم خيلي كم	V IV Ш II I

 

 كسب اطلاع از وضعيت فرسايش خاك حوزه آبخيز نيز به منظور كنترل در محل فرسايش (on-site) آن بسيار حائز اهميت بوده ودورنماي بهتري از وضعيت تخريب و هدر رفتن خاك را عرضه مي نمايد. براي برآورد فرسايش با استفاده از ميزان رسوب توليدي، استفاده از معياري تحت عنوان نسبت تحويل رسوب (SDR) ضروري است در مطالعه موجود ميزان SDR با توجه به معيار مساحت زير حوزه ها و با كمك روابط زير محاسبه شده است.

Vanoni (1975) داده­هاي 300 حوزه را در سرتاسر دنيا براي ايجاد رابطه تواني بين نسبت تحويل رسوب و مساحت حوزه استفاده نمود و رابطه زير را ارائه داد.

که در آن نسبت تحويل رسوب ضريبي از يک و A مساحت حوزه بر حسب مايل­مربع مي­باشد.

همچنین در اين مطالعه با توجه به نظر کارشناسان مديريت آبخيزداري ميني بر استفاده از فرمول ارائه شده توسط آنها از اين فرمول به شرح ذيل نیزیاستفاده گرديد:

Log SDR=1.8768-0.1419 Log A

SDR در حقيقت نسبت ميزان رسوب حمل شده از حوزه آبخيز به فرسايش ناخالص است. هر دو فرمول در این تحقیق به کار گرفته شد و  با توجه به شرایط منطقه که دارای مساحت زیاد و شیب کم است, درصد زیادی از فرسایش منطقه در خود منطقه رسوب می کند و کمتر از حوضه خارج می شود و با مقایسه ای که بین اعداد حاصل از دو فرمول بدست آمد نتیجه گیری شد که فرمول اول بیشتر با شرایط منطقه سازگار است و از همان استفاده شد.

فرسايش شامل مجموع فرسايش سطحي، خندقي و كناري در حوزه آبخيز است كه با توجه به معادله زير عبارتست از :

SDR= SY/EROSION

                                   

SDR : نسبت توليد رسوب به درصد   SY : ميزان رسوب دهي

EROSION: همان فرسايش ناخالص است

 از آنجايي كه  SDR به نسبت رسوب توليدي به فرسايش خاك اطلاق مي گردد. لذا ميزان فرسايش نيز در سطر ديگري از جدول مذكور از طريق تقسيم ميزان رسوب به  SDRمحاسبه و ارائه شده است.(ص 42 تازه آباد)

 

Table .Erosion classes

The amount of erosion(M3/Km2/Yr)	Erosion intensity	erosion class
>1900	Very high	VI
1300-1900	High	V
1000-1300	Relatively high	IV
615-1000	Medium	III
215-615	Low	II
<215	Very low	I

 

مفهوم ضریب انتقال رسوب (SDR) برای کمی کردن و سنجش این اثرات و تبدیل اندازه های مربوط به رسوب تولیدی (SY) به ارقام مربوط به کل فرسایش در بالادست حوزه شناخته شده است. ضریب تحویل رسوب عبارت است از نسبت رسوب تحویلی در خروجی حوزه آبخیز به کل فرسایش در داخل حوزه آبخیز (راتان ، 1383).

 SY = E*SDR         

9) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – نتایج حاصل از فرسایش خاک

نتایج حاصل از فرسایش خاک

اهمیت خسارات حاصل از فرسایش از آن جهت است که برای تشکیل 30 تا 40 سانتیمتر خاک زمان بسیار زیادی لازم است، در حالی کخ برای از بین رفتن آن زمان کوتاهی کافی می باشد.

فرسایش به روش های مختلفی خسارت می سازد که عبارتند از:

از بین رفتن خاک

طبق نظر سازمان جهاني خوار وبار کشاورزي (فائو) هر سال بيش از 75 ميليارد تن خاک از سطح کره زمين فرسايش مي يابد که برابر 134 تن در کيلومتر مي باشد مساحت زمين هائي که در ايران تحت فرسايش آبي قرار دارند 26.4 و مساحت اراضي تحت فرسايش بادي 635.4 ميليون هکتار تخمين زده مي شود. (مدلل دوست،1386). طبق نظر بنت معمولا در شرايط طبيعي حدود 300 سال طول مي کشد تا 25 ميلي متر خاک سطحي تشکيل گردد و معمولا اين خاک تشکيل شده به مراتب کمتر از مقدار خاک فرسايش يافته است.(رفاهي، 1382). فرسايش خاک در ايران از سال 1330 تا 1372 حدود 440 درصد افزايش داشته است که اين روند نشان دهنده يک فاجعه عظيم در سرزمين ماست و مبارزه با آن کوشش همه جانبه اي را طلب مي کند.(مومي پور،1383).

نتایج حاصل از فرسایش خاک، کاهش میزان تولید است. کاهش میزان تولید معمولاً به دلیل کاهش سطح زیر کشت و کاهش خاصلخیزی خاک می باشد.

به ادامه مطلب بروید

ادامه نوشته

8) به یاد استادم دکتر جواد ی -مطالبی در مورد فرسایش – مدلهای برآورد فرسایش خاک

مدلهای برآورد فرسایش خاک

ارزش هر مدل بستگي دارد که تا چه اندازه بتواند هدف هاي مورد نظر را تامين کند. معمولا ارزش مدل ها را از روي مقايسه نتايج حاصل از اندازه گيري هاي تلفات خاک و مقداري که مدل پيش بيني مي کند، تعيين مي کنند. ضريب همبستگي بين اين دو مقدار نشان دهنده چگونگي کارائي مدل است. (مومي پور،1383)

مدل سازي فرسايش خاک عبارت است از فرايندي که به روش رياضي جداسازي ذرات خاک انتقال رسوب و ته نشست ذرات حمل شده در سطح اراضي را توضيح دهد.

اساسا 3 نوع مدل فرسايش خاک وجود دارد: تجربي، منطقي و فيزيکي. مدل هاي تجربي روي مشاهده استوارند و معمولا طبيعت آماري دارند و متکي به منطق قياسي اند. (راتان، 1383) که در اين تحقيق از آن استفاده مي شود.

مدل هاي تجربي

 روش ها و مدل هاي تجربي مبتني بر روابط مشتق شده از آناليزرگرسيون بوده و معمولا نيازمند تعداد زيادي داده هستند. عيب اين مدل ها آن است که قابليت استفاده در خارج از محدوده استخراج داده ها را ندارند.(رفاهي،1382)

7) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – انواع فرسایش آبی

انواع فرسایش آبی

اولین تقسیم بندی فرسایش آبی بر مبنای آبدوی بوده است که در این صورت فرسایش آبی به 4 گروه شامل (فرسایش ورقه ای، شیاری، خندقیو کناره ای) تقسیم بندی گردید.

زاخار (zachar) فرسایش ناشی از باران را به 2 گروه، فرسایش سطحی ( شامل: فرسایش بارانی، فرسایش صفحه ای یا ورقه ای، فرسایش بین شیاری، فرسایش شیاری، فرسایش خندقی و فرسایش بدلند یا گالی است)، فرسایش زیر زمینی: فرسایشی است که در آن شکل های فرسایش دیده نمی شود مانند فرسایش درونی یا عمودی، فرسایش تونلی، فرسایش حاصلخیزی و فرسایش شبه کارستی.

از آنجا که هر نوع فرسایش مرحله ای از نوع دیگر فرسایش است، ممکن است در یک واحد اراضی اشکال مختلف فرسایش وجود داشته باشد.

به طور کلی فرسایش خاک را می توان به شکل های ذیل مشاهده نمود.

 

1. فرسايش باراني(پاشمان)

2. فرسايش ورقه اي يا صفحه اي

3. فرسايش بين شياري

4. فرسايش شياري

5. فرسايش خندقي

6. فرسايش سيلابي

7. فرسايش بدلند

8. فرسايش كنار رودخانه اي

9. فرسايش تونلي

10. فرسايش توده اي

11. فرسايش پاسنگي يا ستوني

12. فرسايش دروني يا فرسايش عمودي

13. فرسايش شبه كارستي يا شيميايي

14. فرسايش گلخرابي

15. فرسايش حاصلخيزي

16. فرسايش ساحلي

17. فرسايش مكانيكي

6) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – عوامل موثر در فرسایش آبی

عوامل موثر در فرسایش آبی

الف) عوامل اقلیمی

 [ باران (فرسایش آبی شامل دو پدیده کاملاٌ متفاوت است. ئدر مرحله اول ذرات خاک سطحی در اثر برخورد قطرات باران به یطح خاک متلاشی می شوند "فرسایش باران" و در مرحله دوم رواناب سطحی حاصل از باران این ذرات متلاشی شده را با خود حمل می کند. مهمترین خصوصیات باران کخ در فرسایش و حفاظت خاک اهمیت دارد عبارتند از: مقدار باران، مدت بارندگی، شدت بارندگی، اندازه قطرات باران، توزیع اندازه قطرات باران، سرعت نهایی باران و توزیع بارندگی)، تگرگ (فرسایش حاصل از تگرگ به دلیل جرم زیاد و درشتی دانه ها و در نتیجه بالا بودن سرعت سقوط قطرات به مراتب بیشتر از فرسایش ناشی از باران های شدید است)، برف (به طور کلی فرسایش حاصل از برف خیلی کمتر از فرسایش ناشی از باران است، زیرا برف مدت زیادی در سطح زمین باقی می ماند و بلا فاصله به صورت آبدوی جاری نمی شود، به همین دلیل اخیراٌ محققان به این فکر افتاده اند که در مناطق کوهستانی باران را به برف تبدیل کنند. انجام این کار علاوه بر جلوگیری از فرسایش خاک از نظر حفاظت آب نیز اهمیت دارد)، یخبندان (یخبندان به روش های مختلفی بر فرسایش خاک تاثیر می گذارد که عبارتند از: خرد شدن ذرات خاک در اثر یخ زدن آبی که در داخل خلل و فرج ذرات خاک منجمد شده است که باعث فشار بر ذرات می شود و ازطرف دیگر یخ زدگی مانع نفوذ آب جاری از سطح یخ به داخل خاک شده که این عمل باعث ایجاد آبدوی آب جاری شده و باعث ایجاد فرسایش در پایین دست منطقه می شود)، دما (حرارت باعث کم شدن رطوبت زمین شده، از چسبندگی ذرات می کاهد و انتقال آنها را آسان می سازد)، باد (باد با تغییر دادن سرعت قطرات باران و زاویه برخورد آنها با خاک می تواند در فرسایش آبی دخالت داشته باشد)] می توانند از عوامل موثر در ظهور فرسایش آبی خاک باشند).    

ب) فرسایش پذیری خاک

فرسایش پذیری خاک مقاومت خاک در برابر جدا شدن و انتقال ذرات است. بطور کلی عمل فرسایش آبی ابتدا ذرات خاک را که در اثر برخورد قطرات باران با نیروی برشی آبدوی از توده خاک جدا می شوند، سپس این ذرات به وسیله آبدوی انتقال می یابد، بنا بر این فرسایش پذیری خاک تابعی از قابلیت دا شدن ذرات و قابلیت انتقال آنها می باشد.

ج) شیب زمین

خصوصیاتی از شیب که در فرسایش دخالت دارند عبارتند از 1- درجه شیب (هرچه شیب تند تر یاشد سرعت آبدوی بیشتر و درنتیجه فرسایش خاک بیشتر صورت می گیرد). 2- طول شیب (طول شیب عبارت است از فاصله از نقطه شروع آبدوی تا نقطه ای که در آن درجه شیب به حدی کاهش می یابد که مواد انتقال یافته به وسیله آب رسوب می یابد، بنابراین می توان بیان کرد هرچه طول شیب بیشتر باشد فرسایش خاک نیز بیشتر است). 3- شکل شیب (در شیب های محدب مقدار فرسایش با دور شدن ازمقسم آب افزایش می یابد، این عمل منجر به کم شدن عمق خاک می گردد، و در شیب های مقعر فرسایش در بالادست شیب بیشتر و در پایین دسب کمتر است، در شیب های صاف مقدار فرسایش به تدریج به طرف پایین شیب افزایش می یابد. 4- جهت شیب (جهت شیب تاثیر غیر مستقیمی در آبدوی و فرسایش دارد، اثر عمده جهت شیب در میزان آبدوی و فرسایش به علت اختلاف ماکروکلیمای موجود در شیب های مختلف است، ئضع قرار گرفتن شیب نسبت به خورشید در حرارتی که شیب دریافت می کند تاثیر دارد. شیب آفتابگیر معمولاٌ نسبت به شیب های سایه گیر فرسایش بیشتری ایجاد می کند.

د) پوشش گیاهی

یک خاک پوشیده از گیاهان متراکم حداکثر مقاومت را در برابر جریان آب دارد، پوشش گیاهی قسمتی از باران را دریافت کرده و در خود نگه میدارد که بعداٌ تبخیر می شودو به این ترتیب حجم آبدوی کاهش یافته و در نتیجه از میزان فرسایش کاسته می شود. ریشه گیاهان باعث تثبیت اسکلت خاک شده و از فرسایش توده ای خاک جلوگیری می کند، از طرف دیگر ساقه، شاخه و برگ گیاهان همچون مانع، ضمن تقلیل ضربات ناشی از برخورد قطرات باران به سطح خاک، باعث کاهش سرعت جریات های سطحی و اثرات تخریبی ناشی از آنها می شود.

5) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – تاریخچه مبازره با فرسایش در ایران

تاریخچه مبازره با فرسایش در ایران

اولین گزارش نسبتاً کامل در مورد فرسایش خاک و لزوم حفاظت آب و خاک در ایران در سال 1337توسط دوان وریبن (Dewan and Rieben)  کارشناس FAO به زبان انگلیسی تهیه و منتشر شد. این کارشناسان پس از مطالعه خاک های مختلف ایران و تهیه گزارش، لزوم ایجاد مؤسسه ای به منظور حفاظت خاک را پیشنهاد کردند و در پی آن، در همان سال کمیته حفاظت خاک در سازمان جنگل ها به وجود آمد.(رفاهی، 1385)

در سال 1339در قسمتی از حوزه آبخیز سد کرجدر منطقه سیراچال توسط متخصصین ایرانی با همناری کارشناسان فائو مطالعات حفاظت خاک انجام شد. (رفاهی، 1385)

در سال 1346 بخش حفاظت خاك وآب در موسسه خاكشناسي داير شد و به تدريج 5 ايستگاه حفاظت خاك وآب در استان هاي آذربايجان شرقي (تكمه داش)، آذربايجان غربي(حيدرلو)، گيلان(كوئين )، كردستان (خركه) وچهار محال و بختياري (دوتو) تأسيس گرديد كه مهمترين مطالعه آنها براي ذخيره رطوبت در ديمزار ها بوده است. سال 1347 دفتر فني خاك بمنظورمبارزه با فرسايش بادي تثبيت شن هاي روان و افزايش عمرمفيد سدهاي در حال بهره برداري به ويژه سدهاي سفيدرود وامير كبير تاسيس گرديد.  

در سال 1349 اولين طرح آبخيز داري توسط فارغ التحصيلان دانشكده جنگلداري كرج تهيه شد. در سال 1350 متعاقب توسعه فعاليتهاي آبخيزداري و به منظور ايجاد هماهنگي بين واحدهاي اجرائي دست اندركاردر فعاليتهاي آب وخاك و عرصه هاي آبخيز و همچنين جلوگيري از تداخل وظايف شورايعالي آبخيز داري به رياست معاون نخست وزير در امورعمراني تشكيل گرديد.

دفتر فني خاك كه در سال 1347 تأسيس شده بود در سال 1351 به دفتر حفاظت خاك وآبخيزداري تبديل شد . تشكيل اين دفتر را به لحاظ توسعة چشمگير فعاليتهاي آبخيزداري مي توان نفطه عطفي در تاريخ آبخيزداري كشور به حساب آورد.

در مقطع زمانی 1357- 1348 جمعا 698 هزار هكتار از آبخيز هاي كشور تحت پوشش عمليات آبخيز داري قرار گرفت. در مقطع زمانی 1369-1358 با نگرش به اقدامات اجرايي انجام شده در دوره هاي قبل و ضرورت انجام مطالعات پايه وجامع آبخيز داري به نحو ملموس تري رخ مينمود . لذا انجام مطالعات جامع وتفصيلي- اجرايي در سطح نسبتاً وسيعي توسط كارشناسان ايراني دنبال شد. بر اين اساس جمعاً 1.4ميليون  هكتار از آبخيزهاي كشور تحت پوشش عمليات اجرائي آبخيزداري قرارگرفت.متوسط عملكرد سالانه در اين دوره 12 ساله 117.3 هزار هكتار بوده است.

در مقطع زماني 1379-1370 ارتقاء تشكيلات آبخيزداري كشور از سطح يك دفتر به يك معاونت در وزارت جهادسازندگي موجب گسترش كمي فعاليت ها و اهداف آن گرديد. طي اين دوره 10 ساله سالانه بطور متوسط 907  هزار هكتار ودر مجموع سطحي بالغ بر 9.067 ميليون هكتار زير پوشش عمليات آبخيزداري قرار گرفت. مقايسه سطح عملكرد فوق نسبت به دهه قبل حدود 8 برابر افزايش را نشان ميدهد . در طي اين دهه فعاليتهاي آبخيزداري در اكثر استانهاي كشور در سطح گسترده اي به مرحله اجراء درآمده است.

 پائيز 1380 با ادغام وزارت جهادسازندگي و كشاورزي و تشكيل وزارت جهاد كشاورزي، معاونت آبخيزداري وسازمان جنگلها ومراتع كشور در يكديگر ادغام گرديدند. حجم عمليات انجام شده در اين سال 1360 هزار هكتار بوده است.

4) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش - تاریخچه مبارزه با فرسایش در جهان

تاریخچه مبارزه با فرسایش در جهان

فرسايش خاك از حدود7000 سال پيش سبب سقوط تمدن هاي بزرگ شده است.  در قرآن كريم به قوم سبا كه رواناب هاي سطحي را كنترل مي كردند وبا احداث سد، سيلاب ها راكنترل و موجب عمران  وآباداني آن سرزمين شده بودند اشاره شده است،  البته اين قوم به سبب نافرماني از خدا و پيامبران و غفلت و غرور، مستوجب عذاب پروردگار الهي شدند. هم چنين در كتاب تورات نيز به خشك شدن نهر ها و وقوع قحطي اشاره شده است. ايرانيان و يونانيان باستان در نوشته هاي خود مطالبي در مورد فرسايش زمين بيان كرده اندبه طور مثال هخامنشيان آب را مظهر پاكي مي دانستند و هر آن كس و چيزي را كه عامل از بين رفتن آب و زمين زراعتي شود، پست مي شمردند. افلاطون نيز اظهار ميدارد كه جاري شدن سيل و فرسايش به علت از بين رفتن پوشش گياهي است.

 اكثر بررسي هاي امروزي در مورد فرسايش بعد از ساخت سد هاي مخزني به منظور جلوگيري از رسوب آنها در كشور هاي غربي آغاز شده است. در قرن نوزده اليوت ودين از نخستين افرادي بودندكه به فرسايش خاك توجه كرده اند.  دراين زمينه بررسي هايي انجام دادند وانجام شخم عميق ،كشت روي خطوط تراز وتراس بندي راتوصيه كردند.

اولين تحقيقات علمي در زمينه فرسايش خاك در بين سال هاي 1877 و1895 توسط ولني دانشمند آلماني انجام گرفت. اين دانشمند اثر پوشش را در جلوگيري از برخورد باران با خاك بررسي نمود و به اين نتيجه رسيد كه تاثير عمده پوشش گياهي خاك مربوط به خاصيت حفاظتي آن در برابر برخورد قطرات باران است. اوهمچنين تأثير عوامل مختلف مانند پوشش گياهي ، شيب زمين و نوع خاك را روي آب سطحي و فرسايش تحت مطالعه قرار داد.

 اولين آزمايش كمي در مورد فرسايش در سال 1915در ايالت یوتاي آمريكا توسط سازمان جنگل ها انجام شد و سپس در سال 1917ميلر درايالت ميسوري آزمايش هايي مشابهي انجام داد و اولين آزمايش هاي كرتي را عرضه كرد. اونيز مانند ولني دريافت كه فرسايش رابطه مستقيمي با مقدار پوشش نباتي  خاك دارد.

دانشمندان عامل عمده فرسايش را روان آب سطحي مي دانستند، بنابر اين براي كاهش فرسايش با آبدوي مبارزه مي كردند ولي در سال هاي اخير اين نظريه كه ضربه قطرات باران نيز مي تواند  فرساينده باشد مورد توجه قرار گرفت و در نتيجه عده اي از دانشمندان به طور جداگانه تاثير فرساينده قطرات برروي خاك هاي لخت را مورد مطالعه قرار دادند. السون در سال 1944 در اين زمينه مطالعات  مبسوطي انجام داد. او براي اولين بار متوجه شد كه عامل اصلي فرسايش ضربه قطرات باران به خاك لخت  است. با كشف اثر ضربه قطرات باران محققين راه حل موفقيت آميزي براي مبارزه با فرسايش به دست آوردند. روشن نبودن نقش قطرات باران در فرسايش يكي از دلايلي بودكه اقدامات بشر را در طي 7000 سال براي حفظ زمين در برابر فرسايش آبي با مشكل مواجه مي ساخت.

اگر ملل باستاني به نقش قطرات باران برروي خاك هاي لخت آگاه بودند بي گمان زمين هاي متعلق به اين تمدن ها كمتر آسيب مي ديدند و امروزه تا اين حد اراضي باير و فرسوده وجود نداشت. بعد ها ويشماير با به كار گيري تكنيك هاي پيشرفته براي تجزيه تحليل داده ها و نتايج آزمايش هاي مزرعه اي توانست فرسايش را به طور كمي تعيين نمايد.

 بعد از كشور هاي غربي به تدريج در ساير نقاط جهان نيز به مساله حفاظت خاك توجه شد براي نمونه در الجزاير موسسسه دي-آر- اس تاسيس شد. پس از ايجاد اين موسسه ساكاردي پس از 5 سال بررسي توانست سيستم بانكت بندي را در شرايط محلي الجزاير پياده كند. از روش دي – آر – اس الجزاير بعد ها در ساير كشورها از جمله مراكش، تونس، يوگسلاوي، تركيه، ايران وفرانسه استفاده شد. از سال 1960 عده اي به ايران آمدند تا تكنيك فرانسوي- الجزايري احداث بانكت را در  احياي خاك به ايرانيان ارائه دهند.

به طور اجمال آغاز تحقيقات مدون فرسايش خاك به حدود90 سال پيش باز مي گردد و قسمت اعظم تحقيقات عملي ومزرعه اي در 50 سال اخير صورت صورت گرفته است مطالعات در مورد اثر ضربه قطرات باران در فرسايش از آن هم جديدتر  است.(رفاهی، 1385)

3) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – نقش انسان در فرسایش خاک

نقش انسان در فرسای خاک

تحقیقات جدید نشان می‌دهد انسان هم اکنون مهمترین عامل فرسایش خاک‌های سطحی زمین محسوب می‌شود و نقش تخریبی آن در این زمینه از نقش عوامل طبیعی بیشتر است.

به گزارش آسوشیتدپرس، محققان دانشگاه سیراکیوز در مطالعه‌ای جدید اعلام کردند روند فرسایش خاکهای سطحی زمین توسط انسان هم اکنون بین ده تا  ۱۵برابر سریعتر از همین فرایند به شکل طبیعی است.

نقش انسان در فرسایش زمین از مدتها قبل توسط محققان شناسایی شده اما بروس ویلکینسون زمین‌شناس این دانشگاه و همکارانش در مطالعه‌ای جدید، میزان فرسایش صورت گرفته توسط انسان را با سایر عوامل طبیعی مقایسه کرده‌اند.

اطلاعات جمع‌آوری شده از سرتاسر جهان توسط این محققان نشان می‌دهد هر سال  ۷۵ گیگاتن (۷۵میلیارد تن) از خاکهای سطحی زمین دچار فرسایش می‌شود.

به گفته ویلکینسون، تا پیش از آغاز فرسایش زمین توسط انسان، این فرایند به شکل طبیعی و طی میلیونها سال توسط باد، آب و یخچالهای طبیعی به مرور صورت می‌گرفت اما هم‌اکنون انسان با شدت بسیار زیاد در حال فرسودن خاک زمین است که به ترتیب، کشاورزی، ساخت و ساز و معدنکاوی مهمترین فعالیتهای انسان هستند که سبب فرسایش زمین می‌شود.

زمین از زمان دوره زمین‌شناسی فانروزوییک در ۵۴۲ میلیون سال قبل تا دوره پلیوسن در ۵ میلیون سال قبل دارای فرسایش سالانه حدود ۵ گیگاتن خاک بوده و از آن تاریخ تا نزدیک به دو میلیون سال قبل با ظهور یخچالهای گسترده در سطح زمین و سپس عقب‌نشینی آنها فرسایش زمین به رقم سالیانه ۱۶ گیگاتن در سال رسیده است.

نرخ کنونی فرسایش طبیعی زمین حدود ۲۱ گیگاتن در سال تخمین زده می‌شود. بیشترین فرسایش طبیعی در نقاط مرتفع زمین رخ می‌دهد به طوری که ۸۳ درصد از رسوبات رودهای جهان از تنها ۱۰درصد از سطح زمین که ارتفاع بیشتری دارند شسته شده و به پایین آورده می‌شود.

این درحالی است که انسان عمل فرسایش را معمولا در نقاط پست‌تر از خشکی‌های زمین انجام می‌دهد به طوری که ۸۳ درصد از فرسایش مربوط به انسانها در ۶۳ درصد از خشکی‌های زمین رخ می‌دهد.

2) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – تقسیم بندی ژنتیکی

انواع فرسایش بر اساس تسیم بندی ژنتیکی

الف) فرسایش زمین شناسی: عبارت است از؛ فرسایشی که منحصراً در نتیجه عمل عوامل طبیعی حاصل می شود. فرسایش طبیعی ممکن است در دو حالت متعارف و یا نا متعارف انجام گیرد. در حالت متعارف عمل فرسایش خاک خیلی کند است و خاک از بین رفته در اثر این فرسایش با تشکیل خاک جبران می شود ولی در فرسایش طبیعی نا متعارف که در واقع همان فرسایش طبیعی تند است فرسایش بحدی است که با تشکیل و تکامل خاک جبران نمیشود. مهمترین تغییراتی که فرسایش زمینشناسی و بخصوص زمینشناسی تند به وجود آورده عبارت است از:

تسطیح سطح زمین: در این فرآیند اختلاف ارتفاع نقاط مختلف زمین کاهش یافته که در اثر دو فرایند تراشیده شدن ارتفاعات و پر شدن گودی ها بوجود می آید، عواملی که در تسطیح زمین دخالت دارندشامل ( آب، باد و هوادیدگی) را میتوان نام برد.

تغییر نیمرخ طولی رودخانه: این عمل در واقع زمانی ایجاد می شود که در اثر یخبندان سطح دریاها پایین می آید، در نتیجه جریان آب برای اینکه به نیمرخ تعادل جدیدی برسد بستر خود را فرسوده و عمیق تر می کند. و عکس این عمل زمانی که یخ دریاها ذوب شود سطح دریاها یالا آمده و رودخانه برای برقراری تعادل جدید بستر خود را پر می کنند، که طی این اعمال متوالی نیمرخ طولی رودخانه ها تغییر می کند.

افزایش شوری آب دریا ها: در اثر فرسایش شوری آب دریاها بتدریج افزیش می یابد زیرا آبدوی مرتباً ضمن عبور از تشکلات شوره زار، نمک های محلول را در خود حل کرده و به دریا و اقینوس ها می برد.

و پیشروی سواحل در نقطه ای و عقب نشینی آنها در نقطه دیگر.

ب) فرسایش تشدیدی: در مواردی رخ میدهد که انسان به علت عدم آگاهی، با بهره برداری بیش از حد از زمین میزان فرسایش را افزایش می دهد. وگاهی نیز در اثر فعالیت حیوانات به وجود م آید. 

1) به یاد استادم دکتر جوادی -مطالبی در مورد فرسایش – فرسايش خاک

فرسایش خاک میزان خاک از دست رفته در یک مدت زمان مشخص در سطح یک محدوده مشخص زمین است ( راتان، 1383) و عبارت است از کنده شدن و جا به جا شدن تدریجی خاکدانه ها و مواد موجود در سطح زمین در اثر عوامل مختلف چون آب , باد , نیروی ثقل و غیره.فرسایش و فرسودگی و از بین رفتن مداوم خاک سطح حوضه آبریز و انتقال آن به نقاط دیگر توسط آب به زبان فرانسه و انگلیسی EROSION   گفته می شود(ضیائی ،1380).

فرسایش خاک عبارت از جابجائی مواد از نقطه اصلی به نقطه دیگراست. (احمدی،1374). کلمه فرسایش که در انگلیسی و فرانسه به آن اروژن و اروزیون می گویند از ریشه لاتین اردوری به معنای سائیدگی می باشد و عبارت است از سائیده شدن سطح زمین. اولین بار این اصطلاح توسط پنک در سال 1984، در زمین شناسی و برای توضیح فرایند شکل گیری دره ها به کار رفته است (نبی،1387).

فرسایش فرایندی است که طی آن ذرات خاک از بستر خود جدا شده و به کمک یک عامل انتقال دهنده به مکان دیگری حمل می شوند. در صورتی که عامل جدا شدن ذرات از بستر و انتقال آنها آب باشد به آن فرسایش آبی گفته می شود (علیزاده، 1386).

 

تصاوبری جدید از سوژه های آبخیزداری

بدون شرح

وب سایت های مرتبط با موضوع حرکات توده ای و زمین لغزش ها

 

http://massmovement.com/

http://members.tripod.com/~Jenn2000/main.html

http://www.ngdc.noaa.gov/seg/hazard/resource/geohaz/landsl.html

www.fiu.edu/~longoria/natural/mass/mmain.htm

http://gldage.cr.usgs.gov/html_files/nlicsun.html

http://www.unige.ch/hazards/

http://homepage.smc.edu/robinson_richard/massmovementlinks.htm

دانلود کتاب مدیریت خطر زمین لغزش

مدیریت خطر زمین لغزش

Landslide Risk Management comprises the proceedings of the International Conference on Landslide Risk Management, held in Vancouver, Canada, from May 31 to June 3, 2005. The first part of the book contains state-of-the-art and invited lectures, prepared by teams of authors selected for their experience in specific topics assigned to them by the JTC-1 Committee. The second part is a selection of papers submitted to the conference, most of which serve as case-history illustrations of projects on landslide risk management. This reference work presents the current status of landslide risk management as viewed by experts from around the world.