برآورد و پهنه بندی مکانی فرسایش و رسوب گذاری خاک در حوضه آبریز شلمان رود با استفاده از مدل های RUSLE و WATEM/SEDEM و سامانه گوگل ارث انجین

در این پژوهش، با هدف برآورد توزیع مکانی فرسایش سطحی و رسوب در حوضه آبریز شلمان رود در شرق استان گیلان، از ترکیب مدل تجربی RUSLE، مدل نیمه توزیعی WATEM/SEDEM و قابلیت های پردازشی سامانه Google Earth Engine (GEE) استفاده شد. برای محاسبه عامل فرسایندگی بارش (R)، داده های بارش ماهانه ایستگاه های مجاور حوضه در دوره ۲۰ ساله و شاخص فورنیه اصلاح شده به کار گرفته شد؛ عامل فرسایش پذیری خاک (K) بر اساس بافت و ماده آلی خاک و معادله تجربی Wischmeier برآورد گردید و عامل طول و شیب دامنه (LS) با استفاده از مدل ارتفاعی رقومی با تفکیک ۳۰ متر و الگوریتم Desmet & Govers محاسبه شد. عامل پوشش و مدیریت کاربری زمین (C) از شاخص NDVI استخراج شده از تصاویر Landsat ۸ در محیط GEE و با در نظر گرفتن نبود اقدامات حفاظتی موثر، مقدار عامل مدیریتی (P) برای کل حوضه برابر ۱ فرض شد. با هم پوشانی این عوامل در چارچوب RUSLE، نقشه سالانه فرسایش سطحی تولید و به عنوان ورودی مدل WATEM/SEDEM برای شبیه سازی زنجیره تولید، انتقال و رسوب گذاری رسوب در سطح حوضه استفاده گردید. نتایج RUSLE نشان داد که مقدار فرسایش سالانه در حوضه شلمان رود از مقادیر بسیار نزدیک به صفر تا حدود ۴۴/۱۵ تن در هکتار در سال متغیر است و در عین حال، حدود ۷۲ درصد مساحت حوضه در کلاس «خیلی کم» (۰–۵ تن در هکتار در سال) و کمتر از یک درصد در کلاس «خیلی زیاد» قرار دارد. مدل WATEM/SEDEM نشان داد که کل تولید سالانه رسوب در حوضه برابر با ۷۳٬۸۲۹ تن در سال (معادل حدود ۱/۴۶ تن در هکتار در سال) و حجم رسوب گذاری داخلی حدود ۶۰۳٬۸۴۰ تن در سال است؛ بنابراین، شلمان رود در بازه شبیه سازی شده بیش از آن که یک حوضه صادرکننده رسوب باشد، به مثابه یک حوضه گیرنده و ذخیره کننده رسوب عمل می کند و بخش قابل توجهی از مواد رسوبی در داخل حوضه انباشته می شود.

کلیدواژه ها:

فرسایش خاک ، رسوب گذاری ، مدل ، سامانه گوگل ارث انجین ، پهنه بندی مکانی