چکیده:
ویژگیهای خاک در مقیاس بزرگ بر فرآیند میزان نفوذ آب به خاک اثر میگذارد و میتواند منجر به افزایش روانآب در اراضی کشاورزی شود. مدیریت پایدار اراضی برای کنترل روانآب نیاز به اطلاعات قابل اطمینان در مورد توزیع فضایی میزان نفوذ آب به خاک دارد. روش سنتی آنالیز خاک دشوار و وقتگیر و پرهزینه است. بنابراین تجزیه و تحلیل فضایی سرعت نفوذ برای تعیین مناطق حساس برای روانآب سطحی ضروری است. هدف اولیه از این مطالعه ارائه روشهای جایگزین در تعیین میزان نفوذ آب به خاک در مناطق حساس به روان آب (لکه داغ) با استفاده از آنالیز خودهمبستگی فضایی است. این مطالعه در منطقه خدافرین استان آذربایجان شرقی انجام شد. از نظر جغرافیایی منطقه مابین 675500 تا 692500 مختصات طولی و 4332500 تا 4349000 مختصات عرضی واقع شده است. بهمنظور دستیابی به اهداف تحقیق 88 نقطه نمونهبرداری با کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدنظر قرار دادن یکنواختی و نوع کاربری اراضی انتخاب شد. دادههای نفوذپذیری نهایی با استوانههای مضاعف در ٣ تکرار اندازهگیری شد. یک نمونه خاک از هر نقطه برداشته و جهت انجام آزمایشهای فیزیکی و شیمیایی به آزمایشگاه منتقل شد. برای پوششدادن کل اراضی از میانیابی با روش کریجینگ معمولی استفاده شد، نهایتا لایه ایجاد شده برای اعمال روش تحلیل لکههای داغ به محیط GIS منتقل و اقدام به تهیه نقشههای مورد نظر گردید. نتایج نشان داد که از بین پارامترهای مورد بررسی درصد شن، سیلت، تخلخل و ماده آلی دارای همبستگی در سطح احتمال 1 درصد با نفوذپذیری آب در خاک هستند. در مجموع دو پارامتر درصد ماده آلی و تخلخل، موثر بر افزایش سرعت نفوذ آب در خاک ارزیابی شد و سایر پارامترهای اندازهگیری شده فاقـد الگوی خود همبستگی فضایی مشخص به لحاظ آمـاری میباشد. نهایتا روش هاتاسپات یک روش کارا در ارزیابی روند تغییرات نفوذپذیری خاک با توجه به ویژگیهای موثر بر آن میباشد. ویژگیهای خاک در مقیاس بزرگ بر فرآیند میزان نفوذ آب به خاک اثر میگذارد و میتواند منجر به افزایش روانآب در اراضی کشاورزی شود. مدیریت پایدار اراضی برای کنترل روانآب نیاز به اطلاعات قابل اطمینان در مورد توزیع فضایی میزان نفوذ آب به خاک دارد. روش سنتی آنالیز خاک دشوار و وقتگیر و پرهزینه است. بنابراین تجزیه و تحلیل فضایی سرعت نفوذ برای تعیین مناطق حساس برای روانآب سطحی ضروری است. هدف اولیه از این مطالعه ارائه روشهای جایگزین در تعیین میزان نفوذ آب به خاک در مناطق حساس به روان آب (لکه داغ) با استفاده از آنالیز خودهمبستگی فضایی است. این مطالعه در منطقه خدافرین استان آذربایجان شرقی انجام شد. از نظر جغرافیایی منطقه مابین 675500 تا 692500 مختصات طولی و 4332500 تا 4349000 مختصات عرضی واقع شده است. بهمنظور دستیابی به اهداف تحقیق 88 نقطه نمونهبرداری با کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدنظر قرار دادن یکنواختی و نوع کاربری اراضی انتخاب شد. دادههای نفوذپذیری نهایی با استوانههای مضاعف در ٣ تکرار اندازهگیری شد. یک نمونه خاک از هر نقطه برداشته و جهت انجام آزمایشهای فیزیکی و شیمیایی به آزمایشگاه منتقل شد. برای پوششدادن کل اراضی از میانیابی با روش کریجینگ معمولی استفاده شد، نهایتا لایه ایجاد شده برای اعمال روش تحلیل لکههای داغ به محیط GISمنتقل و اقدام به تهیه نقشههای مورد نظر گردید. نتایج نشان داد که از بین پارامترهای مورد بررسی درصد شن، سیلت، تخلخل و ماده آلی دارای همبستگی در سطح احتمال 1 درصد با نفوذپذیری آب در خاک هستند. در مجموع دو پارامتر درصد ماده آلی و تخلخل، موثر بر افزایش سرعت نفوذ آب در خاک ارزیابی شد و سایر پارامترهای اندازهگیری شده فاقـد الگوی خود همبستگی فضایی مشخص به لحاظ آمـاری میباشد. نهایتا روش هاتاسپات یک روش کارا در ارزیابی روند تغییرات نفوذپذیری خاک با توجه به ویژگیهای موثر بر آن میباشد.
Soil properties at the lands lot scale is a process that effects on infiltration rates, which can lead to an increased stormwater runoff. Sustainable land management for runoff controls requires reliable information on the spatial distribution of soil infiltration rate. The traditional method of soil analysis and interpretation are laborious, time-consuming, hence becoming expensive. Therefore spatial analysis of infiltration rate is necessary for the determination of susceptible areas for surface runoff. The purpose of this study was to propose alternative approaches in searching for infiltration rate and surface runoff hotspots. The study was conducted on an agricultural field at Khodafarin, East Azarbaijan province, Iran. It is with 675500 to 692500 longitudinal coordinates and 4332500 to 4349000 latitude coordinates. To arrive at the goal of this research, 88 sample points were selected with using a geographic information system and considering the Soil distribution pattern and land utilization. Infiltration rate data was collected from double rings method with 3 replicated at each point. Soil samples were obtained from each point and then sent to soil analyzed laboratory to determine physical and chemical properties. Kriging method was used for the interpolation of the study area. Finally, soil properties distribution layer expended in Arc GIS software that analyzing hot spot surface runoff hazard. The significant correlation of infiltration rate with soil parameter including porosity, sand, silt, and organic content. Overall, at wide distances of case study lands organic material and porosity were assessed effectively to water permeability into the soil and other measured parameters due to statistics were without specified spatial distribution. The results showed that Simulation generates equally likely sets of values for a variable, which are consistent with available in-situ measurements. The information on spatial sampling density and hotspot pattern could be useful for long-term monitoring and assessment.
خلاصه ماشینی:
مجله مخاطرات محیط طبیعی، دوره هشتم ، شماره بیست و دوم ، زمستان ١٣٩٨ تاریخ دریافت مقاله : ١٣٩٧/٠٧/٢٨ تاریخ بازنگری اولیه مقاله : ١٣٩٧/١٠/٠٩ تاریخ پذیرش مقاله : ١٣٩٧/١٢/٠٧ صفحات : ١٢٢ - ١١١ شناسایی مکان های مستعد برای سیلاب با الگوهای خود همبستگی فضایی سرعت نفوذ آب در خاک محمدصادق علیائی ١*، علی باریکلو٢، مسلم ثروتی 3 چکیده ویژگیهای خاک در مقیاس بزرگ بر فرآیند میزان نفوذ آب به خاک اثر می گذارد و می تواند منجر به افزایش روان آب در اراضی کشاورزی شود.
در مجموع دو پارامتر درصد ماده آلی و تخلخل ، موثر بر افزایش سرعت نفوذ آب در خاک ارزیابی شد و سایر پارامترهای اندازه گیری شده فاقـد الگوی خود همبستگی فضایی مشخص به لحاظ آمـاری می باشد.
همچنین ٨/٥ درصد از اراضی دارای الگوی خود همبستگی منفی بوده و در بخش های شمال غرب و جنوب شرق منطقه واقع شده که نشان دهنده حضور کم - ترین مقدار ماده آلی در این نواحی میباشند که تحقیقات میدانی نیز موید مدیریت پایین اراضی و فقر پوشش گیاهی در این مناطق است .
٨/٣ درصد اراضی دارای لکه سرد میباشند که پراکنش این نقاط بیشتر در بخش های شمال و شرق اراضی مورد مطالعه میباشد و کم ترین مقادیر نفوذ آب در خاک در این نواحی واقع شده است .
W. , (1981), spatial variability of field-measured infiltration rate, Soil Sci Soc Am J 45, pp.
A. , (2008), Surfacesoil hydraulic properties in four soil series underdifferent land use and their temporal change,Catena, 73, pp.