بررسی و مقایسه تلفات اولیه بارش و آستانه رواناب بر اساس داده های بارش و رواناب مشاهده ای در سه حوضه نمونه

بارش به عنوان ورودی اصلی حوزه های آبخیز به مولفه های رواناب (بارش مازاد) و تلفات تقسیم می شود. تلفات بارش که شامل مولفه های نفوذ، تبخیر، چالاب و برگاب می گردد، تابع شرایط فیزیکی و هیدرولوژیکی حوضه و نیز شدت و مقدار بارش تغییر می کند. تلفات بارش و نیز بارش مازاد از جمله مولفه های بارش می باشند که در برنامه ریزی های منابع آب و نیز مدیریت حوضه و حقاظت آب و خاک حایز اهمیت بوده و معمولا اطلاعاتی از آنها در دست نیست. بررسی ضریب رواناب که سهم رواناب از بارش را نشان می دهد، به کار Perreavlt (1674) بر می گردد روناب سالانه رودخانه سن را معادل یک ششم بارندگی سالانه پیشنهاد نمود(Singh, 1982). یکی از مولفه های مهم هیدرولوژیکی که در تعیین ضریب رواناب و یا سهم رواناب از بارش موثر است، تلفات اولیه و یا بارش آستانه رواناب می باشد. سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) در سال1956 و بعدا به طور تکمیلی در سال 1972 روابطی را برای تخمین ارتفاع رواناب(پس از محاسبه تلفات) ارایه کرد(SCS، 1956، 1972). این روش به صورت دستورالعمل توسط Richard(1982) ارایه گردیده است که در آن میزان رواناب(Q) به بارندگی(P) و حجم نگهداشت آب در داخل خاک بستگی دارد. در روش SCS رواناب در همان لحظه اولیه بارش رخ نمی دهد، بلکه زمانی رخ می دهد که مقدار مشخصی از بارش برگاب، چالاب و نفوذ را تامین نموده باشد. به مجموع بارشی که این سه را تشکیل می دهد، تلفات اولیه بارش اطلاق می شود(SCS، 1372). کرکبای(2001) مطالعه ای روی ویژگی های خاک و اثر آن روی فرسایش آبی و اثر پستی و بلندی های کوچک را در ایجاد رواناب با توجه به آستانه شروع رواناب بررسی کرد و نتیجه گرفت که ویژگی های خاک مثل پستی و بلندی های کوچک و شکل خاکدانه در مقدار و الگوی مکانی رواناب موثراست. پوشش گیاهی از عوامل موثر بر میزان تلفات بارش و آستانه شروع رواناب می باشد. نجفیان و همکاران (1389) و مورنو و همکاران (2009) نشان داده اند که کاهش آستانه شروع رواناب با کاهش پوشش گیاهی مطابق است. مارتینز و همکاران(1998) در مناطق نیمه خشک مدیترانه ای اسپانیا نحوه تولید و عوامل موثربر رواناب را در حوضه های کوچک، از دو گروه خاک با عکس العمل های هیدرولوژیکی متفاوت بررسی کرده اند. بر این اساس خاک های ریز بافت با نفوذپذیری کم و مواد آلی کم، ضریب رواناب بالاتر و آستانه شروع رواناب کمتری از خاک های درشت بافت با نفوذپذیری بیشتر و مواد آلی متوسط دارند. از طرف دیگر اثر ویژگی های بارش بر عکس العمل هیدرولوژیک خاک متفاوت می باشد. شدت بارش پارامتر عمده کنترل کننده رواناب در حوضه های با بافت خاک ریزدانه، نفوذ پذیری کم و پوشش گیاهی تنک بود در حالی که در خاک های درشت بافت تر، نفوذپذیر و با پوشش گیاهی متراکم تر مجموع بارش با رواناب ارتباط بیشتری داشت. مارتینز (Martinez) و همکاران (1998) نیز با بررسی دو گروه خاک متفاوت بر مکانیزم تولید رواناب در مقیاس شیب یک دامنه پرداختند و در نتیجه این تحقیق خاکها به دو گروه تفکیک گردیدند. گروه اول خاک با بافت نرم با مواد آلی ضعیف که در آن ضریب رواناب بیشتر (4%) و آستانه رواناب کمتر (mm6/3) و گروه دوم خاک با بافت زبر و مواد آلی متوسط که ضریب رواناب کمتر (3%) و آستانه رواناب بیشتر (8 میلیمتر) بدست آمده است. Baltas و همکاران (2007) مقدار نسبت تلفات اولیه از ظرفیت نگهداشت بالقوه را در حوضه Attica یونان بر اساس بارش و رواناب مشاهده ای حوضه برای کل حوضه 0.014 و برای یکی از زیر حوضه ها 0.035 بدست آوردند. در پژوهش یاد شده علت اختلاف در نسبت فوق الذکر را تغییرات کاربری اراضی و سازندهای زمین شناسی قلمداد نموده اند. Yuan و همکاران (2014) نسبت تلفات اولیه به ظرفیت نگهداشت که در روش SCS (1356 و 1372) معادل 0.2 منظور شده است، را در آریزونای جنوبی مورد بررسی قرار دادند. در این پژوهش نیجه گیری نمودند که مقدار تلفات اولیه دارای دامنه زیادی بوده و نسبت این مولفه به ظرفیت نگهداشت بالقوه بین یک تا 53 درصد در تغییر است با این وصف تا کنون برای تلفات اولیه و یا آستانه رواناب رابطه مشخصی که این مولفه از بارش بر اساس شرایط هیدرولوژیکی و فیزیکی حوضه در اختیار قرار دهد ارایه نشده است. از طرف دیگر نتایج تحقیقات گذشته نشان می دهد، که دامنه تغییرات تلفات اولیه بر حسب شرایط اولیه رطوبت خاک، نوع و شدت بارش و عوامل فیزیکی حوضه خیلی زیاد می-باشد. بنابراین در تحقیق حاضر تلفات اولیه در سه حوضه با شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت.