بررسی آستانه شروع و میزان رواناب سطحی با استفاده از دستگاه شبیه ساز باران،مطالعه موردی: حوزه آبخیز طالقان

برای شبیه سازی رفتارخاک های مختلف با ویژگی های متفاوت از نظر بافت، پوشش گیاهی، شیب در مقابل بارش هایی با شدت و زمان های تداوم مورد نظر، استفاده از شبیه سازهای باران در عرصه حوزه های آبخیز و آزمایشگاه ها، با عنایت به عدم وجود اطلاعات، ضروری می باشد دلیل این امر این است که امکان دستیابی به نتایج مورد نظر در شرایط طبیعی به ویژه از دیدگاه رخداد بارش های جوی هر چند غیر ممکن نمی باشد، اما دشوار، وقت بر و پر هزینه می باشد. در مجموع با آگاهی و یا امکان بر آورد و تعیین آستانه شروع و میزان رواناب های سطحی است که می توان اقدام به طراحی سازه های آبی کوچک مقیاس و اعمال مدیریت های لازم در زمینه های پوشش گیاهی، خاک، بهره برداری از اراضی در چارچوب اقدامات آبخیزداری نمود. در این صورت کنترل رواناب های سطحی مازاد بر ظرفیت نگهداشت در عرصه آبخیزها، مهار و کنترل سیلاب ها و بالاخره پیش بینی و اجرای برنامه های منابع ذخیره سازی رطوبت یا آب در پروفیل خاک و آبخوان ها در پهنه آبخیزهای بالادست و پایین دست ممکن خواهد شد. در این تحقیق به منظور دستیابی به اهداف مورد نظر، پس از جمع آوری، بررسی و تدقیق آمار و اطلاعات موجود در گزارش ها و بایگانی اطلاعات سازمان های ذیربط، انجام بازدیدهای صحرایی و استفاده از نقشه های ‮‭1/50000‬ توپوگرافی و تصاویر ماهواره ای حوزه مورد مطالعه، اطلاعات مورد نیاز تهیه گردید. نقشه موقعیت محل انجام آزمایش ها با استفاده از نقشه های خاک، تراکم پوشش گیاهی، شیب و راه های دسترسی حوزه تعیین و آزمایش های صحرایی برای تعیین آستانه شروع و میزان رواناب با استفاده از یک دستگاه شبیه ساز باران قابل حمل در ‮‭175‬ کرت از حوزه با تولید بارش هایی با شدت ‮‭24/5‬ و ‮‭32‬ میلی متر در ساعت انجام گردید. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آماری اطلاعات به دست آمده از تعداد ‮‭175‬ آزمایش صجرایی انجام شده با دستگاه شبیه ساز باران، درجه و نوع ارتباط متغیرهای مستقل شامل: درصد شیب، درصد تراکم، پوشش گیاهی، درصد رطوبت خاک، درصد رس، درصد لوم و درصد شن با متغیرهای وابسته آستانه شروع رواناب، مقدار رواناب و مقدار رسوب بررسی و به شرح زیر تعیین گردید: 1- در دو شدت بارش ایجاد شده بر روی کرت های آزمایش، اگر تاثیر متغیرهای مستقل مذکور بر روی آستانه شروع رواناب با لحاظ درجه ارتباط آنها اولویت بندی گردند، به جز یک مورد جابجایی درصد رس و درصد شیب، سایر متغیرهای مستقل از جایگاه یکسانی برخوردار می باشند. نوع ارتباط درصد تراکم پوشش گیاهی و درصد شن با آستانه شروع رواناب بر اساس نتایج حاصل از ماتریس همبستگی در هر دو شدت بارش ‮‭24/5‬ و ‮‭32‬ میلی متر در ساعت با ضریب همبستگی مثبت، همسان می باشند که حاکی از افرایش مقدار آستانه شروع رواناب با افزایش درصد تراکم پوشش گیاهی و درصد شن می باشد و یا به عبارتی با افزایش درصد تراکم پوشش گیاهی و درصد شن، فاصله زمانی بیشتری طول خواهد کشید تا رواناب شروع گردد. از سوی دیگر، متغیرهای درصد لوم، درصد رس، درصد رطوبت خاک و درصد شیب ، در دو شدت بارش‮‭24/5‬ و ‮‭32‬ میلی متر در ساعت با ضریب همبستگی منفی ارتباطی همسان با مقدار آستانه شروع رواناب دارند. درجه همبستگی کلیه متغیرها با آستانه شروع رواناب به جز در صد رس اختلاف زیادی با هم ندارند. با توجه به علامت منفی ضرایب همبستگی مورد اشاره، افزایش مقدار هر کدام از آن ها موجب کاهش مقدار آستانه شروع رواناب و یا وقوع سریعتر رواناب می گردد. 2- درجه و نوع ارتباط متغیرهای مستقل مذکور با متغیرهای وابسته مقادیر رواناب و رسوب در دو شدت بارش ایجاد شده بر روی کرت های آزمایشی، تعیین گردیدند. ضرایب همبستگی منفی در صد تراکم پوشش گیاهی و درصد شن بیانگر این است که افزایش مقدار دو متغیر یاد شده باعث کاهش مقدار رواناب و رسوب خواهد شد. از سوی دیگر ضریب همبستگی مثبت درصد لوم، درصد رطوبت خاک، درصد رس و درصد شیب، در دوشدت بارش‮‭24/5‬ و ‮‭32‬ میلی متر در ساعت حاکی از ارتباط مستقیم این متغیرها با مقدار رواناب و رسوب است. یعنی با افزایش مقادیر هر کدام از متغیرهای مورد اشاره، مقدار رواناب و رسوب افزایش خواهد یافت. تعداد شش رابطه رگرسیون خطی به عنوان مناسب ترین رابطه بین متغیرهای در صد شیب، درصد تراکم پوشش گیاهی، در صد رطوبت خاک، درصد رس، درصدلوم و درصد شن با ضریب و میزان رواناب و مقدار رسوب تولید شده در دو شدت بارش ‮‭24/5‬ و ‮‭32‬ میلی متر در ساعت انتخاب و ارایه گردیدند. دامنه ضریب همبستگی رگرسیون رابطه های انتخابی از ‮‭0/81‬ الی ‮‭0/90‬ می باشد. با توجه به سطح معنی داری آزمون فیشر رابطه های منتخب که همگی در سطح ‮‭0/0001‬ معنی دار هستند و همچنین ضریب همبستگی ‮‭0/81‬ الی ‮‭0/96‬ بین مقادیر برآوردی متغیرهای وابسته مقدار رواناب، ضریب رواناب و مقدار رسوب با مقادیر واقعی متناظر آنها حاکی از دقت بالای کلیه روابط ارایه شده در بر آورد متغیرهای مورد اشاره می باشند. واژه های کلیدی: آستانه شروع رواناب، تلفات بارش، دستگاه شبیه ساز باران، رسوب، رواناب.