دانشگاه آزاد اسلامی
واحد ارسنجان
دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، گروه منابع طبیعی
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc.)
گرایش: آبخیزداری
عنوان:
پهنه‌بندی خطر فرسایش آبی با بهره گرفتن از مدل ICONA و بکارگیری فنون دورکاوی و سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی
(مطالعه‌ی موردی حوزه‌ی آبخیز کلستان)
استاد راهنما:
دکتر مسعود نجابت
استاد مشاور:
دکتر مجید عباسی‌زاده
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود
تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
مهار فرسایش و جلوگیری از ایجاد رسوب و حرکت آن، یکی از مهم‌ترین اهداف آبخیزداری و مدیریت منابع طبیعی می‌باشد. این موضوع در حوزه‌های آبخیز سدهای بزرگ از اهمیت بیشتری برخوردار بوده و سهل‌انگاری در این امر باعث کم شدن حجم ذخیرهی سدها و کم شدن عمر مفید آن‌ها می‌شود که نتیجهی آن هدر رفت سرمایه های ملی خواهد بود. از این رو، پهنه‌بندی و شناسایی مناطق با درجههای مختلف خطرپذیری از دیدگاه فرسایش و تولید رسوب اولین گام در مهار فرسایش می‌باشد. در این پژوهش، با توجه به اهمیت شناخت مناطق حساس به فرسایش با درجات مختلف و هم‌چنین مناطق دارای پتانسیل رسوب‌زایی، در حوزه‌ی آبخیز کلستان شیراز با بهره گرفتن از فن‌آوری GIS و RS در چارچوب مدل ICONA مورد آزمون قرار گرفت. در ابتدا برای دو سال مختلف و در فاصله‌‌ی زمانی 24 سال، اقدام به تهیه‌ی نقشه‌ی خطرپذیری فرسایش آبی شده که نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از مدل MPSIAC مقایسه و مطابقت داده شده است. نقشه‌ی خطر فرسایش آبی نشان داد که در سال 1988 میزان 51/10 درصد از کل مساحت حوضه دارای کلاس خطر فرسایش زیاد و خیلی‌زیاد و بقیه‌‌ی مساحت حوضه دارای خطر فرسایش کم‌تر (خیلی‌کم، کم و متوسط) بوده است و در سال 2012 میزان 52/27 درصد از کل مساحت حوضه دارای کلاس خطر فرسایش زیاد و خیلی‌زیاد و بقیه‌‌ی مساحت حوضه دارای خطر فرسایش کم‌تر (خیلی‌کم، کم و متوسط) می‌باشد که نشانگر توسعه‌ی اراضی آسیب‌پذیر به بیش از 5/2 برابر است. هم‌چنین مشخص گردید، تغییرات کاربری اراضی به طور محسوس بر پهنه‌های فرسایشی اثر داشته و به طور عمده در مناطقی شامل تغییر کاربری در نتیجهی کاهش مقاومت خاک در مقابل فرسایش، خطر فرسایش نیز در همان محدوده‌ها افزایش چشم‌گیر داشته است. علاوه بر این، کارآمدی مدل ICONA در تعیین پهنه‌های خطرپذیری فرسایش در حوزه‌های آبخیز نیز مشخص گردید.
کلمات کلیدی: پهنه‌بندی، تصاویر ماهواره‌ای، فرسایش آبی، نقشه‌ی خطرپذیری فرسایش، تغییرات کاربری
1-1- مقدمه
به طور کلی، یکی از مهم‌ترین و با ارزش‌ترین عناصر طبیعت، خاک می‌باشد. انسان همواره برای ادامه‌ی حیات، از خاک به عنوان بستری برای تولید کشاورزی و تامین نیازهای غذایی خود استفاده نموده است (رفاهی، 1388). در راستای این بهره‌برداری که در قرن گذشته و به ویژه در دهه‌های اخیر با یک بی‌رویگی و بی‌مسئولیتی نیز همراه بوده، آسیب‌های بی‌شماری از دیدگاه‌های کیفی و کمی به خاک وارد گردیده است. تا جایی که بخش قابل ملاحظه‌ای از اراضی جنگلی مناطق مرتفع آبخیزها به اراضی کشاورزی تبدیل شده‌اند که باعث افزایش قابل توجه میزان فرسایش خاک و به تبع آن، کاهش حاصلخیزی آن شده است. افزایش سیل‌خیزی، کاهش کیفیت آب و تغییر سامان اقتصادی و اجتماعی مناطق مختلف آبخیز، از دیگر نتایج منفی استفاده‌ی خارج از توان و عدم رعایت تناسب منابع آب و خاک است (محمدی الوار و همکاران، 1392).
از سوی دیگر، رشد روز افزون جمعیت و تأثیر آن بر عرصه‌های طبیعی به همراه بهره‌برداری غیر اصولی و تغییر کاربری‌ها سبب تخریب اکوسیستم‌ها شده است (کاظمی، 1390). تخریب و تغییر کاربری‌ها ممکن است در اثر عوامل مختلفی صورت بگیرد. به نظر موندیا و آنیا[1] (2005)، عواملی همانند خشکسالی، آتش‌سوزی، سیلاب، آتش‌فشان‌ها و فعالیت‌های انسانی مانند چرای دام، گسترش شهرها، اراضی کشاورزی و نحوه‌ی مدیریت منابع طبیعی در تخریب و تغییر کاربری‌ها تأثیرگذار هستند. اصولاً، بهره‌برداری غیر اصولی از خاک، به ویژه در کشاورزی، باعث فرسایش خاک می‌گردد که از دیرباز به‌عنوان یک مشکل اساسی و زیربنایی شناخته شده است.
فرسایش خاک، یک فرآیند طبیعی است که در اثر فعالیت‌های انسانی تشدید می‌شود و امروزه یکی از مسایل اصلی جهان و به خصوص کشورهای در حال توسعه بوده و با تاثیرات مستقـیم و غیر مستقیم خود، همواره به عنوان یکی از مشکلات و معضلات بزرگ طبیعی برای انسان مطرح می‌باشد. از بین رفتن خاک زراعی که در درازمدت منجر به کاهش بهره‌وری و از بین رفتن کشاورزی می‌گردد و در پی آن معضلات دیگری هم‌چون عدم امنیت غذایی، مهاجرت، بیکاری و غیره را به دنبال خواهد داشت، از دیگر آثار شوم فرسایش می‌باشد. تولید رسوب و حرکت آن به سمت مخازن سدها و انباشته شدن آن‌ها یکی دیگر از معضلات ناشی از فرآیند فرسایش است. پر شدن مخازن سدها از رسوب، باعث کاهش عمر مفید سدها شده و سرمایه‌گذاری‌های ملی را با مشکل روبرو می‌نمایند. البته، گرچه انسان با رفتار و عملکرد خود در اکثر اوقات باعث تشدید و تسریع این فرآیند می‌گردد، ولی پیوسته سعی داشته و دارد که با این فرآیند مبارزه نموده و تا جای ممکن آن را به کنترل در آورده و به روند طبیعی خود برگرداند (مقیم، 1390). از اینرو، با توجه به خساراتی که فرسایش خاک به بار می‌آورد و اهمیت و ارزشی که منابع تولیدی دارند، می‌توان بیان کرد که اقدامات حفاظت خاک و توسعه‌ی پایدار برای سلامت اکوسیستم‌ها و بقای انسان بسیار ضروری و حیاتی است. حفاظت خاک و آب، یکی از اصولیترین رکن‌های توسعه پایدار است و بیتوجهی به آن می‌تواند عواقب جبرانناپذیری را از نظر اقتصادی-اجتماعی و امنیت غذایی به دنبال داشته باشد. در این راستا، در دو دههی اخیر فعالیت‌های زیادی در زمینه‌ی حفاظت خاک و آب صورت گرفته است که می‌توان عمدهی این فعالیت‌ها را در مدیریت حوزه‌های آبخیز خلاصه و معرفی نمود. آگاهی از موقعیت مکان‌های فرسایشپذیر حوزه‌های آبخیز، امکان مقایسه‌ی آن‌ها و شناسایی موقعیتهای بحرانی و اولویت‌بندی اجرای طرحهای آبخیزداری را فراهم می‌کند.
در این تحقیق، با توجه به اهمیت کنترل فرسایش و جلوگیری از تولید رسوب، به بررسی و شناخت پهنه‌بندی خطر فرسایش‌پذیری در حوزه‌ی آبخیز سد خاکی کلستان شیراز پرداخته شده است. شناسایی و تعیین پهنه‌های مختلف خطر فرسایش‌پذیری با بکارگیری مدل تجربی ICONA و با بهره‌‌گیــری از فن‌آوری‌‌های سامانه‌ی اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از دور (RS) در راستای ساماندهی و مدیریت نمودن فعالیت‌های آبخیزداری با هدف کاهش و کنترل فرسایش در حوزه‌ی آبخیز سد کلستان و هم‌چنین جلوگیری از انتقال رسوب تولیدی به مخزن سد خاکی کلستان در حوزه‌ی شهری شیراز واقع شده است و در کنترل سیلاب شهری شیراز بسیار اثرگذار می‌باشد. کشور ایران، با توجه به ساختار زمین‌شناسی خود و هم‌چنین شرایط آب و هوایی و اقلیمی حاکم بر آن، از جمله کشورهایی است که دارای پتانسیل فرسایش‌پذیری بالقوه و بالفعل می‌باشد. هدررفت بیش از دو میلیارد تن خاک در سال از حوزه‌های آبخیز کشور، (فائو، 1998) فراوانی وقوع سیل‌های مخرب همراه با از دسترس خارج شدن حدود نیمی از 413 میلیارد مترمکعب ریزشهای جوی کشور، نابودی جنگلها و مراتع، کاهش حاصلخیزی اراضی و سایر مسائل و مشکلات دیگر از جمله معضلاتی است که ضرورت توجه ویژه و جامع به حوزه‌های آبخیز کشور از دیدگاه فرسایش و کنترل رسوب را نمایان می‌سازد. به منظور مبارزه با فرسایش‌پذیری بالا یا خیلی‌بالا، به عنوان اولین گام، لازم است این گونه مناطق شناسایی و موقعیت‌یابی گردند. در همین راستا، تولید نقشه‌های پهنه‌بندی خطر فرسایش‌پذیری به عنوان اولین گام، پروژه‌های مبارزه و مقابله با فرسایش و تولید رسوب، در دستور کار متولیان حوزه‌ی آبخیز قرار می‌گیرد.
تعداد صفحه :132
قیمت : 14700 تومان
