تعیین آستانه‌ی توپوگرافی و تاثیر ویژگی‌های خاکی بر گسترش آبکندها در سه منطقه از استان اردبیل

سابقه و هدف: فرسایش آبکندی یکی از مهمترین انواع فرسایش از نظر تولید رسوب و تخریب اراضی در سراسر جهان می‌باشد که در نقاط مختلف ایران نیز رخ می‌دهد (12، 19، 26). ویژگی‌های توپوگرافی حوضه زه‌کشی آبکندها و ویژگی‌های خاک از جمله عامل‌های موثر بر گسترش آبکندها می‌باشند (17). در پژوهش‌های مختلف تاثیر ویژگی‌های مختلف خاک بر تشکیل آبکندها نیز گزارش شده است (22 و 25). هدف این پژوهش تعیین نوع فرایند هیدرولوژیکی تشکیل آبکند با استفاده از شاخص توپوگرافی، بررسی تاثیر ویژگی‌های خاک سطحی و زیر سطحی بر گسترش آبکند در طی دو سال و انتخاب مهمترین آنها می‌باشد.مواد و روشها: برای تعیین فرآیند غالب هیدرولوژیکی در ایجاد این نوع فرسایش، آستانه توپوگرافی تشکیل آبکند به صورت رابطه برای آبکندهای سه حوضه اُرتاداغ، ملااحمد و سرچم استان اردبیل تعیین شد، که S شیب و A مساحت حوضه زه‌کشی آبکندها است و a و b ضرائب محیطی هستند. همچنین به منظور تعیین اثر ویژگی‌های خاک بر گسترش آبکندها، در هر حوضه مجموعه‌ای مشابه از آبکندها گزینش و تغییر حجم و سطح مقطع آبکند در چهار نقطه از طول آن، به عنوان شاخص گسترش آبکند در دو سال اندازه‌گیری شد. با تعیین 19 ویژگی در خاک سطحی و زیر سطحی آبکندها و نیز خاک حوضه زه‌کشی آنها، تاثیر این ویژگی‌ها بر گسترش آبکندها بررسی گردید. در انتها با استفاده از رگرسیون گام به گام، مدل‌های رگرسیونی پیش بینی گسترش آبکند تعیین و مهمترین عوامل موثر بر آن در هر حوضه معرفی شدند. دقت مدل‌های رگرسیونی با استفاده ار دوآماره R2 و RMSE بررسی گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد که در حوضه سرچم توان b آستانه توپوگرافی مثبت است و فرآیند تونلی شدن عامل اصلی ایجاد آبکند است، در حالی که در دو حوضه دیگر مقدار آن منفی بوده و رواناب آبکندها را شکل داده است. نتایج آنالیز همبستگی میان ویژگی‌های خاک و گسترش آبکند‌ها نشان داد که در حوضه سرچم گسترش آبکند با فرسایش‌پذیری و وجود ترکیب‌های قابل انحلال در خاک زیر سطحی ارتباط بیشتری دارد، در حالی که در دو حوضه دیگر فرسایش پذیری خاک سطحی و زیر سطحی به یک اندازه در گسترش آبکند مهم است. نتایج مدل‌های رگرسیونی نشان داد به طور کلی مدل‌هایی که از مجموع ویژگی‌های خاک سطحی و زیر سطحی آبکند به عنوان متغییر مستقل برای پیش بینی تغییر سطح مقطع آبکند استفاده کردند، دارای دقت بیشتری بودند. در مدل‌ رگرسیونی پیش بینی تغییر حجم آبکند از مجموعه ویژگی‌های حوضه زه‌کشی به عنوان متغییر مستقل استفاده شد. این مدل‌ در دو حوضه اُرتا داغ و سرچم دقت قابل قبولی داشت ولی در ملااحمد از دقت کمتری برخوردار بود. نتایج رگرسیون نشان داد در حوضه اُرتاداغ MWD، مقدار شن خیلی ریز و رس خاک سطحی، مقدار گچ، آهک و رس قابل پراکنش خاک زیر سطحی و درصد پوشش گیاهی و شاخص CROSS حوضه زه‌کشی آبکندها، در ملااحمد درصد کربن آلی و جرم مخصوص ظاهری خاک سطحی و درصد رس قابل (Dclay) و SAR خاک زیر سطحی و درصد شیب متوسط حوضه زه‌کشی آبکند‌ها و در سرچم، جرم مخصوص ظاهری و درصد رس قابل پراکنش خاک سطحی ، مقدار سیلت، شن و جرم مخصوص ظاهری خاک زیر سطحی و شماره منحنی (CN) و ضریب گردی میلر حوضه زه‌کشی آبکندها بیشترین تاثیر را بر گسترش آبکندها داشته‌اند. نتیجه‌گیری: شاخص توپوگرافی کارایی لازم را جهت تعیین نوع فرایند هیدرولوژیکی تشکیل آبکند دارد. در منطقه سرچم گسترش آبکند با ویژگی‌های مربوط به انحلال پذیری خاک زیر سطحی ارتباط داشت ولی در دو منطقه دیگر فرسایش پذیری خاک سطحی و زیر سطحی بر گسترش آبکند‌ها موثر بودند. بین ویژگی‌های حوضه آبریز آبکندها نیز ویژگی‌هایی که بر تولید رواناب موثرند، بیشترین نقش را در گسترش آبکند داشتند.