پایان نامه ارشد: بررسی امکان برآورد فرسایش کناررودخانه‌ای در بازه‌ی پل‌الماس گیلانده رودخانه‌ بالخلوچای اردبیل

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : منابع طبیعی

گرایش : آبخیزداری

عنوان : بررسی امکان برآورد فرسایش کناررودخانه‌ای در بازه‌ی پل‌الماس گیلانده رودخانه‌ بالخلوچای اردبیل

دانشگاه محقق اردبیلی

دانشکده­ فناوری کشاورزی و منابع طبیعی

گروه آموزشی مرتع و آبخیزداری

پایان نامه برای دریافت درجه­ی کارشناسی ارشد

در رشته­ مهندسی منابع طبیعی گرایش آبخیزداری

عنوان:

بررسی امکان برآورد فرسایش کناررودخانه‌ای در بازه‌ی پل‌الماس- گیلانده رودخانه‌ی بالخلوچای اردبیل

استاد راهنما:

دکتر اباذر اسمعلی عوری

اساتید مشاور:

دکتر شکراله اصغری

مهندس امیرحمزه محمدی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه 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)فهرست مطالب:فصل اول: مقدمه و کلیات 1-1- مقدمه.......................................................................................................21- 2- کلیات ........................................................................................................61-2-1- آشنایی با مفاهیم فرسایش........................................................................61-2-2- عوامل موثر در فرسایش آبی........................................................................71-2-2-1- عوامل اقلیمی........................................................................................71-2-2-2- فرسایش‌پذیری خاک.............................................................................81-2-2-3-  شیب زمین...........................................................................................91-2-2-4- پوشش گیاهی.....................................................................................91-2-2-5- مدیریت (نحوه بهره‌برداری از اراضی) .........................................................91-2-3- انواع فرسایش آبی..................................................................................101-2-4- ساماندهی رودخانه................................................................................171-3- ضرورت و اهداف تحقیق..............................................................................181-4- فرضیه و روش شناسی تحقیق.....................................................................20فصل دوم: مروری بر منابع 2-1 مروری بر منابع............................................................................................232-1-1- تحقیقات صورت گرفته در خارج از کشور..........................................................232-1-2- تحقیقات صورت گرفته در داخل کشور...........................................................27فصل سوم: مواد و روش‌ها 3-1- ویژگی‌های منطقه مورد مطالعه.......................................................................323-1-1- مشخصات فیزیوگرافی و توپوگرافی حوزه آبخیز...................................................333-1-2- اقلیم منطقه ............................................................................................343-1-3- زمین شناسی و خاکشناسی.......................................................................343-1-3-1-  مشخصات زمین شناسی ........................................................................343-1-3-2- خصوصیات خاک‌های حوزه آبخیز...............................................................353-1-4- پوشش گیاهی حوزه آبخیز بالخلوچای........................................................353-1-5- هیدرولوژی..............................................................................................373-1-6-  انواع فرسایش‌های موجود در حوزه آبخیز بالخلوچای........................................383-2- روش تحقیق ...............................................................................................383-2-1- بررسی عوامل محیطی مؤثر فرسایش کنار رودخانه‌‍‌ای موجود در منطقه.............393-2-1-1- عوامل توپوگرافی...................................................................................393-2-1-2- عوامل مربوط به زمین..............................................................................453-2-1-3- عوامل انسانی...................................................................................473-2-2- ترکیب باندها از طریق تصاویر ماهواره‌ای......................................................483-2-3- حوزه بالادست رودخانه مورد مطالعه........................................................493-2-4- مشخصات هندسی رودخانه بالخلو......................................................503-2-5-  بررسی فرسایش کنار رودخانه‌ای با روابط تجربی........................................593-2-6- برآورد مقادیر فرسایش کنار رودخانه‌ای در سری زمانی و بازه‌های مجزا..............603-2-8- بررسی و تجزیه و تحلیل تأثیر عوامل مختلف در رخداد فرسایش کنار رودخانه‌ای......603-2-8-1- بررسی آماری رابطه عوامل مؤثر...............................................................603-3- روش اجرای طرح...........................................................................................61فصل چهارم: نتایج4-1- نقش عوامل محیطی موثر در ایجاد انواع فرسایش آبی در منطقه..........................664-1-1- نتایج فیزیوگرافی حوزه آبخیز بالخلوچای و حوزه بالادست..................................664-1-2- نتایج بررسی وضعیت زمین‌شناسی حوزه آبخیز بالخلوچای ..............................684-1-3- نتایج خاک حوزه آبخیز بالخلوچای .............................................................714-2-  نتایج بررسی فرسایش کنار رودخانه‌ای با استفاده از روابط تجربی........................734-3- برآورد مقادیر فرسایش کنار رودخانه‌ای در سری زمانی و بازه‌های مجزا...................744-4- نتایج بررسی عوامل موثر و تعیین روابط بین عوامل انتخابی با تغییرات فرسایش کنار رودخانه‌ای....874-5- روابط بین عوامل زمین محیطی متغیر با تغییرات فرسایش کنار رودخانه‌ای.............884-5-1- تغییرات شبکه هیدروگرافی در طی زمان.....................................................884-5-2- تغییرات کاربری اراضی در طی زمان..........................................................894-6- مهمترین عوامل مؤثر در رخداد  فرسایش کنار رودخانه‌ای.................................89فصل پنجم: بحث و نتیجه‌گیری 5-1- بحث.........................................................................................................915-2- نتیجه‌گیری..................................................................................................935-3- پیشنهادها..................................................................................................94فهرست منابع و مآخذ........................................................................................96چکیده:مشخص نمودن درجه فرسایش‌پذیری خاک در حوزه و نمایش آن به صورت نقشه در محیط GIS، در مدیریت بهینه از منابع آب و خاک موثر می‌باشد. برای ارزیابی فرسایش در حوزه‌های آبخیز معمولاً از روابط تجربی استفاده می‌شود. در این تحقیق که در حوزه آبخیز بالخلوچای در استان اردبیل به انجام رسیده، ابتدا پارامترهای موثر در ایجاد فرسایش کنار‌رودخانه‌ای موجود در منطقه شامل عوامل توپوگرافی، خاک و زمین، هیدرولوژی، تغییرات کاربری مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه، عوامل متغیر به پارامترهای سری زمانی، فیزیوگرافی، هیدرولوژی و عوامل زمینی طبقه‌بندی شدند. در پارامترهای زمانی در چهار مقطع زمانی 1334 با استفاده از عکس‌های هوایی، سال 1359 با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای TM، سال‌های 1389 و 1392 با تصاویر Google Earth تهیه شد و سطح موثر فرسایش رودخانه‌ای مورد مقایسه قرار گرفت. مقدار فرسایش با استفاده از روابط تجربی متعدد بدست آمد، ولی نتایج بدست آمده قابل قبول نبود. سپس از تعیین متغیرهای مستقل شامل (عوامل توپوگرافی، هیدرولوژی، فرسایش پذیری خاک و عوامل زمینی (و سطح موثر فرسایش رودخانه‌ای به عنوان متغیر وابسته، با تجزیه و تحلیل آن‌ها در نرم افزار  SPSS و استفاده از آزمون رگرسیونی چند متغیره، روابط برآورد مقدار فرسایش کنار رودخانه‌ای در چهار حالت مختلف بدست آمد و پارامترهای محیط بازه، دبی پیک، کشت آبی، زمان تمرکز، مرتع و مسکونی نقش بسیار زیادی در تشدید فرسایش کنار رودخانه‌ای از خود نشان می‌دهند. چرا که در رگرسیون چند متغیره جز اولین پارامترهایی هستند که وارد مدل می‌شوند.فصل اول: مقدمه و کلیات1-1- مقدمهخاک، یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است. اگر استفاده از خاک بر اساس شناسایی استعداد و قدرت تولید آن و مبتنی بر رعایت اصول صحیح و علمی باشد، خاک از بین نمی‌رود. عاملی که موجودیت منابع آب و خاک را به خطر می‌اندازد، فرسایش است که همواره برای از بین بردن منابع عمل می‌کند (رفاهی، 1384).امروزه بهره برداری بهینه از منابع آب و خاک به عنوان کلید توسعه مورد توجه خاص کشورهای دنیا بوده و در این میان موضوع فرسایش خاک و در نتیجه آن رسوبگذاری به عنوان یکی از مسائل مهم مطرح می‌باشد. فرسایش خاک در حوزه‌های آبخیز با توجه به تاثیرات منفی آن در پایین دست و بدلیل از دست رفتن منابع ارزشمند خاک حوزه حائز اهمیت بالایی بوده و انجام اقدامات حفاظت خاک و آبخیزداری در حوزه‌های تحت فرسایش خاک از جمله اقدامات اولویت‌دار اغلب کشورهای دنیا می‌باشد (شمسائی و صمدی، 1385).باید در نظر داشت که فرسایش نه تنها خود خاک را از بین برده و یا حاصلخیزی آن را کاهش می‌دهد، بلکه با ایجاد رسوب مواد در آبراهه‌ها، سبب انسداد آن‌ها می‌شود. همچنین با پرکردن مخازن سدها، ظرفیت ذخیره آن‌ها را کاهش می‌دهد و در نتیجه عمر آن‌ها را کم می‌کند. بدین ترتیب فرسایش به برنامه توسعه کشاورزی منطقه که بر پایه این تأسیسات بنا شده است، لطمه وارد می‌سازد. اصلاح این نوع رسوبگذاری اگر غیر ممکن نباشد، دست کم کاری مشکل است. برای نمونه در حال حاضر اگر سدی از رسوب ناشی از فرسایش پر شود، تنها راه چاره رها کردن آن و جستجوی محلی دیگر برای سدسازی است. به همین دلیل، سرمایه‌گذاری‌ها باید بیش از آنکه صرف احیای منابع از دست رفته شود، باید برای پیشگیری از فرسایش به کار رود )رفاهی، 1384؛ دسکروکس[1] و گوتیر[2]، 2002).فرسایش خاک هر چند یک پدیده طبیعی حتمی می‌تواند قلمداد شود، ولی تشدید آن بر اثر عوامل مصنوعی مانند اعمال نادرست انسان در بهره برداری از طبیعت، می‌تواند موجب بروز خطرات جدی و ایجاد نابسامانی‌هایی در زندگی بشر گردد. در دید کاتاستروف وجود فرسایش خاک نه تنها مضر نیست، بلکه باعث تشکیل و توسعه دشت‌ها و اراضی مناسب برای کشت و زرع می‌گردد. ولی در مقیاس زمانی کوتاه‌تر، فرسایش باعث از دست رفتن خاک و کاهش تولید می‌گردد. بنابراین برای انسان که نیاز به تولید غذا از خاک دارد، آسیب رسان است (فیلیپس[3]، 2002).خاک یک منبع طبیعی است که در مقیاس زمانی کوتاه تجدیدپذیر نیست. فرسایش خاک نیز فرآیند اصلی تخریب خاک بشمار می‌رود که اثرات نامطلوبی را در آن باعث می‌شود. در توسعه پایدار منابع طبیعی، کاهش فرسایش خاک بایستی در اولویت اول برنامه‌ریزی‌ها قرار گیرد. فرسایش نه تنها باعث ایجاد خسارت بر روی خاک‌های کشاورزی و اراضی طبیعی می‌شود، بلکه در کیفیت آب‌ها و قدرت فرسایندگی آن‌ها نیز اثر داشته و باعث انتقال رسوب و ایجاد بسیاری از مسائل برون منطقه‌ای از قبیل سیل و ... می‌گردد  )بیزونایس [4]و همکاران، .(2001در مطالعات فرسایش خاک، نحوه ارزیابی خطر فرسایش و پهنه بندی اراضی به درجات با شدت‌های مختلف فرسایش، حائز اهمیت فراوان است، چرا که با شناسایی مناطق حاوی فرسایش و دارای توان بالقوه فرسایشی، می‌توان مدیریت صحیحی در استفاده از اراضی ارائه نمود و باعث کاهش فرسایش و یا جلوگیری از وقوع آن شد (مورگان[5]، 1996).چون فرسایش نتیجه‌ای از ترکیب چندین عامل می‌باشد که بواسطه زمان و مکان تغییر می‌کنند، بنابراین هیچ روش ساده‌ای نمی‌تواند تمامی عوامل مربوطه را در ایجاد فرسایش در نظر گیرد، بخصوص در مناطقی که تأثیرات انسانی غالب می‌باشد. باید در نظر داشت که اساساً نمی‌توان عامل مشخص و معینی را به عنوان عامل اصلی فرسایش آبی در یک منطقه معرفی نمود، بلکه شرایط فرسایش موجود در منطقه را باید معلول تأثیرات متقابل مجموعه عوامل مؤثر در ایجاد فرسایش دانست. باید اذعان نمود که هر عامل، عامل دیگری را تقویت و یا از فعالیت آن باز می‌دارد (رفاهی، 1384).با توجه به فرایند بسیار طولانی تشکیل خاک و نقش کلیدی آن به عنوان یکی از مهم‌ترین نهاده‌های کشاورزی، لزوم حفاظت از آن اجتناب‌ناپذیر است. نرخ سالانه فرسایش خاک در ایران 33 تن در هکتار گزارش شده که 5/6 برابر حد مجاز و استانداردهای بین‌المللی است. میانگین سالانه فرسایش خاک نیز به حدود 15 تن در هکتار رسیده که سه برابر متوسط قاره آسیاست (بازرگان و همکاران، 1390). امروزه کمتر منطقه‌ای را در سطح ایران می‌توان یافت که در معرض فرسایش قرار نگرفته باشد (احمدی، 1388).یکی از مهمترین اشکال فرسایش خاک، فرسایش کنار رودخانه‌ای است که سالانه بخش قابل توجهی از اراضی مجاور را نابود می‌سازد (علی ابادی و همکاران، 1384). رودخانه‌ها و آبراهه‌ها تحت تأثیر عوامل طبیعی و یا دخالت‌های انسان دچار فرسایش بستر، فرسایش کناره‌‌‌ها و جابه‌جایی عرضی می‌‌‌شوند (صانعی و همکاران، 1387).فرسایش کناره رودخانه‌ها عامل ناپایداری، جابه‌جایی و انتقال ذرات یا توده‌های خاک کناره می‌باشد. اگرچه فرسایش در رودخانه‌ها به صورت فرسایش کف و کناره‌ها توأماً دیده می‌شود، ولی رخداد فرسایش در کناره‌ها به صورت عمومی‌تر و رایج‌تر و موجب بروز مشکلات بیشتری نسبت به فرسایش کف می‌گردد. فرسایش کنار رودخانه‌ای، موجب معضلات فراوانی در حاشیه رودخانه‌های آبرفتی می‌شود. تعریض بستر رودخانه‌ها، تخریب اراضی کشاورزی، تخریب راه‌های مجاور ساحل رودخانه‌ها، افزایش شدید غلظت رسوب و آلودگی آب رودخانه و تهدید پایداری سازه‌های احداث شده، بخشی از مشکلات ناشی از فرسایش کنار رودخانه‌ای است. فرسایش کنار رودخانه‌ای رودخانه‌های کشور، هر ساله زیان‌های جبران ناپذیری را وارد می‌کند و عموماً به صورت‌های گوناگون و با شدت و ضعف متفاوتی در رودخانه‌های آبرفتی به طور طبیعی دیده می‌شود؛ به ویژه در هنگام سیلاب و پرآبی رودخانه تغییرات سریع‌تری در مقطع رودخانه و کناره‌ها رخ خواهد داد ولی دخالت‌ها و اقداماتی که بشر در حاشیه و بستر رودخانه‌ها انجام می‌دهد، در بسیاری مواقع موجب تشدید روند فرسایش و منشأ بسیاری از خسارت‌های هنگفت شده است. بنابراین فرسایش در کناره‌ها می‌تواند یک پدیده طبیعی باشد و یا آنکه این پدیده، عارضی به دلیل تغییرات به وجود آمده توسط انسان در بستر رودخانه یا حاشیه آن است (آراسته و همکاران، 1383).دلایل عمده تخریب سواحل و دیواره‌های رودخانه را می‌توان شسته شدن ذرات خاک در اثر جریان و امواج، شسته شدن پاشنه شیب سواحل و ریزش و گسیختگی درونی آن، افزایش شیب سواحل در اثر فرسایش و آب شستگی، افزایش فشار آب منفذی در حالت کاملاً اشباع، گسیختگی درونی شیب به علت نشت آب به سمت رودخانه، فرسایش ناشی از ورود زه‌آبهای کشاورزی و عوامل متعدد دیگر برشمرد (رفاهی، 1384).رسوبات ناشی از فرسایش حوزه‌های آبریز معمولاً پس از بارندگی‌ها به رودخانه رسیده و با رسوبات ناشی از فرسایش دیواره بستر رودخانه همراه می‌شوند. این رسوبات تاسیسات آبی در مسیر رودخانه‌ها را تحت تاثیر قرار داده و عمر مفید مخازن را به خطر می‌اندازد.در ایران همه ساله پهنه‌های وسیعی از اراضی مرغوب و حاصلخیز سواحل رودخانه و مسیل‌ها بر اثر عبور جریان‌های سیلابی فرسایش یافته و تخریب می‌شوند. بنابراین جهت ساماندهی و مدیریت رودخانه‌ها و کنترل فرسایش لازم است که ضمن شناخت و پیش بینی رفتار هیدرولیکی جریان، نواحی مستعد فرسایش کنار رودخانه‌ای شناسایی گردیده و اقدامات لازم جهت کنترل آن‌ها به عمل آید (غفاری و همکاران، 1384).2-1- کلیات1-2-1- آشنایی با مفاهیم فرسایشکلمه فرسایش که در انگلیسی و فرانسه به آن اروژن و اروژیون می‌گویند از ریشه لاتین ارودری به معنی سائیدگی می‌باشد و عبارت است از سائیده شدن سطح زمین. به طور کلی فرسایش به فرآیندی گفته می‌شود که طی آن ذرات خاک از بستر اصلی خود جدا شده و به کمک یک عامل انتقال دهنده به مکان دیگر حمل می‌شود. در صورتی که عامل جدا کننده ذرات از بستر و انتقال آن‌ها آب باشد، به آن فرسایش آبی گفته می‌شود. وقتی از فرسایش صحبت می‌شود فوراً آثار و علائمی که مشخص کننده نوع فرسایش است در نظر مجسم می‌شود  که با تخریب و برداشت و حمل مواد و رسوب یا تجمع مواد همراه است. برای کنترل فرسایش آبی باید ابتدا با شناخت از عوامل مؤثر در آن راه‌حل مناسبی ارائه کرد.علائم فرسایش خاک برای هر شخص قابل رویت بوده و فقط تعیین میزان شدت فرسایش مربوط به آینده است که به آسانی میسر نمی‌شود ولی از روی شدت فرسایش می‌توان وضع زمین‌های زراعتی و مراتع را تشخیص داد. شیارها بهترین شاهد عینی انهدام خاک است و با آغاز پیدایش جویبارهای پرشیب شیارها وسعت مهیبی پیدا می‌کند. با عمیق شدن شیارها امر کشت و زرع مختل می‌شود و همچنین استعداد زمین از لحاظ مرتع نیز از بین می‌رود. بنابراین با فرسایش شدید زمین، هم خاک حاصلخیز از آن محل دور می‌شود و هم کف زمین‌های فرسایش یافته دیگر به آسانی قابل بهره‌برداری نیست. جبران خاک فرسایش یافته برای طبیعت به‌خصوص در مناطق خشک که شرایط برای تشکیل خاک بسیار نامساعد می‌باشد، بسیار دشوار و طولانی است. از این رو به‌خصوص ساکنان مناطق خشک باید در حفظ و جلوگیری از فرسایش آن سعی و همت بیشتری مبذول دارند زیرا در این مناطق به طور طبیعی هم فرسایش شدیدتر است و هم امکان تشکیل خاک کمتر می‌باشد.علت عمده اختلافی که از نظر فرسایش بین مناطق خشک و مرطوب وجود دارد، پوشش گیاهی زیاد در نقاط مرطوب است که نقش عمده‌ای در حفظ خاک ایفا می‌نماید. در این مناطق آب‌های باران و برف توسط گیاهان در زمین نگهداری می‌شود. نباتات با حفظ آب و نفوذ دادن آن در خاک مانع از جاری شدن آب در سطح زمین در نتیجه مانع از فرسایش خاک می‌گردند. پوشش گیاهی خاک را در مقابل فرسایش بادی نیز حفظ می‌کند.2-2-1- عوامل موثر در فرسایش آبی1-2-2-1- عوامل اقلیمیدر بین عوامل اقلیمی باران، تگرگ، برف، یخبندان، دما و باد می‌توانند از عوامل موثر در ظهور فرسایش آبی خاک باشند.مهمترین خصوصیات باران که 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.فرسایش حاصل از تگرگ به دلیل جرم زیاد و درشتی دانه‌ها و در نتیجه بالا بودن سرعت سقوط قطرات به مراتب بیشتر از فرسایش ناشی باران‌های شدید است، زیرا سرعت سقوط دانه‌های تگرگ خیلی بیشتر از سرعت سقوط قطرات باران است.فرسایش حاصل از برف خیلی کمتر از فرسایش ناشی از باران است زیرا برف مدت زیادی در سطح زمین باقی می‌ماند و بلافاصله به صورت آبدوی جاری نمی‌شود.یخبندان می‌تواند به روش‌های مختلف در فرسایش موثر باشد:- آب باران و برف وارد شکاف و خلل و فرج شده، در اثر یخبندان منبسط گردیده، فشار زیادی به خاک وارد می‌آورد، در نتیجه یا خاک‌ها را خرد کرده و ذرات ریز زیادی از خاک جدا می‌کند.- هنگامی که زمین یخ بزند مانع نفوذ آب در داخل خاک می‌شود بنابراین آب باران از یک طرف، به جای نفوذ در خاک به صورت آبدوی جاری می‌شود و ممکن است فرسایش ایجاد کند از طرف دیگر به جای آنکه ذخیره شده، برای رشد گیاهان مورد استفاده قرار گیرد، هرز می‌رود، این عامل خود سبب کاهش پوشش گیاهی که نقش مهمی در جلوگیری از فرسایش دارد، می‌شود.درجه حرارت نیز از عواملی است که در فرسایش خاک دخالت دارد. اختلاف زیاد درجه حرارت در سردترین و گرمترین ماه موجب خرد شدن سنگ‌ها شده، فرسایش پذیری آن‌ها را افزایش می‌دهد.باد با تغییر دادن سرعت قطرات باران و زاویه برخورد آن‌ها با خاک می‌تواند در فرسایش آبی دخالت داشته باشد. باد همچنین سبب کاهش رطوبت خاک می‌شود و در نتیجه پوشش گیاهی را کاهش داده، شرایط را برای فرسایش فراهم می‌آورد.[1] Descroix[2] Gautier1 Phillips [4] Bissonnais[5] Morganتعداد صفحه : 118قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید