تعیین آستانه ی توپوگرافی و تاثیر ویژگی های خاکی بر گسترش آبکندها در سه منطقه از استان اردبیل

سابقه و هدف: فرسایش آبکندی یکی از مهمترین انواع فرسایش از نظر تولید رسوب و تخریب اراضی در سراسر جهان می باشد که در نقاط مختلف ایران نیز رخ می دهد (۱۲، ۱۹، ۲۶). ویژگی های توپوگرافی حوضه زه کشی آبکندها و ویژگی های خاک از جمله عامل های موثر بر گسترش آبکندها می باشند (۱۷). در پژوهش های مختلف تاثیر ویژگی های مختلف خاک بر تشکیل آبکندها نیز گزارش شده است (۲۲ و ۲۵). هدف این پژوهش تعیین نوع فرایند هیدرولوژیکی تشکیل آبکند با استفاده از شاخص توپوگرافی، بررسی تاثیر ویژگی های خاک سطحی و زیر سطحی بر گسترش آبکند در طی دو سال و انتخاب مهمترین آنها می باشد.مواد و روشها: برای تعیین فرآیند غالب هیدرولوژیکی در ایجاد این نوع فرسایش، آستانه توپوگرافی تشکیل آبکند به صورت رابطه برای آبکندهای سه حوضه ارتاداغ، ملااحمد و سرچم استان اردبیل تعیین شد، که S شیب و A مساحت حوضه زه کشی آبکندها است و a و b ضرائب محیطی هستند. همچنین به منظور تعیین اثر ویژگی های خاک بر گسترش آبکندها، در هر حوضه مجموعه ای مشابه از آبکندها گزینش و تغییر حجم و سطح مقطع آبکند در چهار نقطه از طول آن، به عنوان شاخص گسترش آبکند در دو سال اندازه گیری شد. با تعیین ۱۹ ویژگی در خاک سطحی و زیر سطحی آبکندها و نیز خاک حوضه زه کشی آنها، تاثیر این ویژگی ها بر گسترش آبکندها بررسی گردید. در انتها با استفاده از رگرسیون گام به گام، مدل های رگرسیونی پیش بینی گسترش آبکند تعیین و مهمترین عوامل موثر بر آن در هر حوضه معرفی شدند. دقت مدل های رگرسیونی با استفاده ار دوآماره R۲ و RMSE بررسی گردید. یافته ها: نتایج نشان داد که در حوضه سرچم توان b آستانه توپوگرافی مثبت است و فرآیند تونلی شدن عامل اصلی ایجاد آبکند است، در حالی که در دو حوضه دیگر مقدار آن منفی بوده و رواناب آبکندها را شکل داده است. نتایج آنالیز همبستگی میان ویژگی های خاک و گسترش آبکند ها نشان داد که در حوضه سرچم گسترش آبکند با فرسایش پذیری و وجود ترکیب های قابل انحلال در خاک زیر سطحی ارتباط بیشتری دارد، در حالی که در دو حوضه دیگر فرسایش پذیری خاک سطحی و زیر سطحی به یک اندازه در گسترش آبکند مهم است. نتایج مدل های رگرسیونی نشان داد به طور کلی مدل هایی که از مجموع ویژگی های خاک سطحی و زیر سطحی آبکند به عنوان متغییر مستقل برای پیش بینی تغییر سطح مقطع آبکند استفاده کردند، دارای دقت بیشتری بودند. در مدل رگرسیونی پیش بینی تغییر حجم آبکند از مجموعه ویژگی های حوضه زه کشی به عنوان متغییر مستقل استفاده شد. این مدل در دو حوضه ارتا داغ و سرچم دقت قابل قبولی داشت ولی در ملااحمد از دقت کمتری برخوردار بود. نتایج رگرسیون نشان داد در حوضه ارتاداغ MWD، مقدار شن خیلی ریز و رس خاک سطحی، مقدار گچ، آهک و رس قابل پراکنش خاک زیر سطحی و درصد پوشش گیاهی و شاخص CROSS حوضه زه کشی آبکندها، در ملااحمد درصد کربن آلی و جرم مخصوص ظاهری خاک سطحی و درصد رس قابل (Dclay) و SAR خاک زیر سطحی و درصد شیب متوسط حوضه زه کشی آبکند ها و در سرچم، جرم مخصوص ظاهری و درصد رس قابل پراکنش خاک سطحی ، مقدار سیلت، شن و جرم مخصوص ظاهری خاک زیر سطحی و شماره منحنی (CN) و ضریب گردی میلر حوضه زه کشی آبکندها بیشترین تاثیر را بر گسترش آبکندها داشته اند. نتیجه گیری: شاخص توپوگرافی کارایی لازم را جهت تعیین نوع فرایند هیدرولوژیکی تشکیل آبکند دارد. در منطقه سرچم گسترش آبکند با ویژگی های مربوط به انحلال پذیری خاک زیر سطحی ارتباط داشت ولی در دو منطقه دیگر فرسایش پذیری خاک سطحی و زیر سطحی بر گسترش آبکند ها موثر بودند. بین ویژگی های حوضه آبریز آبکندها نیز ویژگی هایی که بر تولید رواناب موثرند، بیشترین نقش را در گسترش آبکند داشتند.