رفتارسنجي ويژگي ‌هاي ريخت ‌شناسي و بُعد فراكتال آبخيز بر مؤلفه‌هاي رواناب و رسوب

مقدمه و هدف شناخت نقش و عامل‌ هاي مؤثر بر فرسايش خاك زمينه‌ي مناسبي را براي مديريت خوب و شناسايي مناطق فرسايش‌پذير فراهم مي‌كند. مديريت آبخيز، يكي از حساس‌ترين و پيچيده‌ترين انواع مديريت منابع و توليد است. بُعد فراكتالي، ابزار بررسي اندازه‌ي پيچيدگي ميان داده‌ها و ساده‌سازي پديده‌هاي پيچيده‌ي طبيعت است. با اين ابزار مي ‌توان رفتارسنجي و توان ويژگي‌هاي ريخت‌شناسي آبخيز را با ايجاد الگوهاي فراكتالي بررسي كرد. از اين ‌رو، در اين پژوهش ارتباط و تعامل ميان ويژگي‌هاي ريخت‌شناسي آبخيز و بُعد فراكتال در توليد رواناب و رسوب بررسي شد. مواد و روش‌ها در اين پژوهش داده‌هاي لازم از آمار كشور در ايستگاه‌هاي آب‌سنجي و همديد آبخيز، دريافت شد. ويژگي‌هاي آبخيز، بر اساس نقشه‌هاي پايه تهيه شد. ويژگي‌هاي فراكتالي مطالعه‌شده با استفاده از روش شمارش جعبه‌اي در نرم‌افزار Fractalyse 2.4 محاسبه شد. با روش تحليل عاملي 85 ويژگي مرتبط با آبخيز شناسايي شد. در اين پژوهش براي انجام تحليل‌هاي بيش‌تر، اندازه‌ي رواناب و رسوب سالانه با دوره‌هاي بازگشت گوناگون بررسي شد؛ بنابراين، پنج سناريوي مختلف بر اساس همگن بودن آبخيز، ويژگي‌هاي اقليمي، ويژگي‌هاي فيزيكي و ريخت‌شناسي آبخيز، ويژگي‌هاي فيزيكي و اقليمي به‌شكل هم‌زمان و ويژگي‌هاي فراكتالي آبخيز در نظر گرفته‌ شد. هم‌‌بستگي ميان اندازه اندازه‌ي آ‌ب‌دهي و رسوب برآوردشده (با دوره‌هاي بازگشت گوناگون) و ويژگي‌هاي مختلف ريخت‌شناسي نيز انجام شد. نتايج و بحث نتايج روش تحليل عاملي نشان داد كه از ميان 85 ويژگي آبخيز، 18 ويژگي مؤثر شامل مساحت، مساحت شيب 12-8 و 20-12%، مساحت جهت شيب شرق در نُه‌جهته، طول خطوط تراز 100 متري، طول كل آبراهه، زمان تمركز با روش كرپيچ، اختلاف بلندي، فراكتال خطوط تراز 200 متري، انحراف از معيار رطوبت، اختلاف دما، ميانگين شيب، شيب خالص آبراهه‌ي اصلي، ميانگين دما، ميانگين رطوبت، ميانگين بارش، ضريب كشيدگي و فراكتال محيط آبخيز بودند. همچنين، ويژگي بُعد فراكتالي خطوط تراز 200 متري و بُعد فراكتالي محيط آبخيز، توانستند به‌شكل قابل‌توجهي اندازه‌ي تغييرات كلي آ‌ب‌دهي و رسوب را تبيين كنند. اين يافته نقش ويژگي‌هاي فراكتالي در روابط آ‌ب‌دهي و رسوب را به‌خوبي بيان كرد. نتيجه گيري و پيشنهادها بر پايه‌ي نتايج اين پژوهش مشخص شد تقريباً تمام عامل‌هاي مؤثر در برآورد آ‌ب‌دهي و رسوب در آبخيز‌هاي بزرگ، در مساحت و فراكتال محيط آبخيز خلاصه‌شده است و اين دو ويژگي بيش‌ترين تغييرات آ‌ب‌دهي و رسوب را توجيه مي‌كنند. از اين ‌رو، با كاهش مساحت آبخيز‌ها نقش ديگر عامل‌ها از جمله جهت شيب، شيب خالص آبراهه و غيره در تبيين تغييرات بيشتر مشهود است و مي‌توان گفت براي مهار كردن فرسايش و رواناب آبخيز‌ها، تقسيم آبخيز‌هاي بزرگ به آبخيز‌هاي كوچك‌تر، بهترين اقدام است. گام بعدي انجام اقدام هاي آبخيزداري در اين زيرآبخيزهاي كوچك است. كاهش مساحت آبخيزها در بيشتر روابط به‌تنهايي توانست تا 70% تغييرات رسوب را توجيه كند. پيشنهاد مي‌شود كه بهره‌وران و سودبران از يافته‌هاي اين پژوهش در اجراي برنامه‌هاي توسعه و مديريت آبخيزها استفاده كنند.