Estimation of Gully erosion in Ardabil watersheds using EGEM model and GIS

Shahab Arkhazlo, Hosien and Asghari, Shokrollah Estimation of Gully erosion in Ardabil watersheds using EGEM model and GIS. University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
گزارش طرح1.pdf

Download (963kB)

Abstract

Small gully due to high density per unit area is one of the most important causes of soil and water losses in watersheds that have gully erosion. In this research, with the selection of 81 small gullies in three watersheds from Ordadagh, Mulla Ahmad and Sarcham in Ardebil province, the size of gullies was determined with a one-year interval and the change in length, average width, depth and volume of them were recorded. Also, gullies size were estimated using the REGEM model with a one-year interval and the correlation between observed and estimated values was investigated. In order to modify and optimize the model for the studied areas, the model equations were corrected using regression models and again evaluated for estimating the gullies size and its variations over one year. To correct the model, the regressive shear stress parameters and soil erosion parameters of the REGEM model were used to estimate the dimensions of the gully including length, average width and moderate depth. The results show that the REGEM model only in Sarcham area had the useful efficiency in estimating gully erosion and its estimation correlation coefficient with measured gullies volume changes was 0.66. While estimating the size of the gullies with the modified model, in all three regions, there was a significant correlation with the measured values. The correlation between the measured and estimated values by modified model for gullies volume change was determined 0.76, 0.67, and 0.78, for Ordadagh, Mulla Ahmad and Sarcham respectively. Therefore, in order to apply the model in other regions, it is necessary to correct the model according the conditions of the region. Using the equations of REGEM and AREGEM models three outputs of the model including shear stress , soil erosion factor (Kd) and gully volume (V) for selected gullies were calculated and with using of IDW interpolation method, obtained the distribution of these three factors in the three watersheds. Finally, using two indicators of density ratio (Dr) and quality sum (Qs), the erosion classes obtained from the two models were evaluated and compared. The results show that a greater relation between the estimated erosion values with the AREGEM model and the sensitive classes to gully erosion.

Item Type: Other
Persian Title: برآورد میزان فرسایش آبکندی در حوضه های آبخیز استان اردبیل با استفاده از مدل EGEM و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)
Persian Abstract: خندق¬های کوچک به دلیل تراکم زیاد در واحد سطح، یکی از مهمترین عوامل تلفات خاک و آب به ویژه در اراضی کشاورزی است. در این پژوهش با انتخاب 81 خندق کوچک در سه حوزه آبخیز از منطقه اُرتاداغ، ملااحمد و سرچم در استان اردبیل، ابعاد خندق¬ها با فاصله یک سال تعیین و تغییر طول، عرض متوسط، عمق و حجم آن¬ها ثبت گردید. همچنین ابعاد خندق¬ها با استفاده از مدل REGEM با فاصله زمانی یک سال برآورد شد و همبستگی بین مقادیر مشاهده شده و برآورد شده بررسی گردید. به منظور اصلاح و بهینه¬سازی مدل برای مناطق مورد مطالعه، با استفاده از مدل¬های رگرسیونی، روابط مدل اصلاح شد و مجددا برای برآورد ابعاد خندق¬ها و تغییرات آن در طول یک سال مورد ارزیابی قرار گرفت. برای اصلاح مدل از پارامترهای تنش برشی بحرانی و عامل فرسایش خاک مدل REGEM برای برآورد ابعاد خندق شامل طول، عرض متوسط و عمق متوسط استفاده شد. نتایج نشان داد مدل REGEM تنها در منطقه سرچم کارایی لازم را در برآورد فرسایش خندقی داشت و میزان ضریب همبستگی برآورد آن با تغییر حجم اندازه¬گیری شده خندق¬ها برابر با 66/0 به دست آمد. در حالی که برآورد ابعاد خندق¬ها با مدل REGEM اصلاح شده، در هر سه منطقه همبستگی معنی¬دار با مقادیر اندازه¬گیری شده داشت. همبستگی تغییر حجم خندق-ها بین مقادیر اندازه¬گیری شده و برآورد شده با مدل اصلاح شده برای اُرتاداغ، ملا احمد و سرچم به ترتیب 76/0، 67/0 و 78/0 تعیین گردید. بنابراین برای کاربرد مدل در مناطق دیگر نیاز به تصحیح مدل متناسب با شرایط منطقه می¬باشد. همچنین با استفاده از روابط دو مدل REGEM و REGEM سازگار شده با شرایط منطقه (AREGEM ) سه خروجی مدل شامل عامل تنش برشی ، عامل فرسایش خاک (Kd) و حجم آبکندها (V) برای آبکندهای منتخب محاسبه سپس با استفاده از درونیابی IDW توزیع این سه عامل در سطح سه حوضه به دست آمد. در نهایت با استفاده از دو شاخص نسبت تراکم (Dr) و مجموع کیفیت (Qs)، طبقات شدت فرسایش به دست آمده از دو مدل ارزیابی و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد انطباق بیشتری بین مقادیر فرسایش برآورد شده با مدل AREGEM و طبقات حساس به فرسایش آبکندی وجود دارد.
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Soil Engineering
Date Deposited: 07 Nov 2020 09:01
Last Modified: 07 Nov 2020 09:01
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/12116

Actions (login required)

View Item View Item