بررسي و مقايسه تلفات اوليه بارش و آستانه رواناب بر اساس دادههاي بارش و رواناب مشاهده- اي در سه حوضه نمونه

بارش به عنوان ورودي اصلي حوزه هاي آبخيز به مولفه هاي رواناب (بارش مازاد) و تلفات تقسيم مي شود. تلفات بارش كه شامل مولفه هاي نفوذ، تبخير، چالاب و برگاب مي گردد، تابع شرايط فيزيكي و هيدرولوژيكي حوضه و نيز شدت و مقدار بارش تغيير مي كند. تلفات بارش و نيز بارش مازاد از جمله مولفه هاي بارش مي باشند كه در برنامه ريزي هاي منابع آب و نيز مديريت حوضه و حقاظت آب و خاك حايز اهميت بوده و معمولا اطلاعاتي از آنها در دست نيست. بررسي ضريب رواناب كه سهم رواناب از بارش را نشان مي دهد، به كار Perreavlt (1674) بر مي گردد روناب سالانه رودخانه سن را معادل يك ششم بارندگي سالانه پيشنهاد نمود(Singh, 1982). يكي از مولفه هاي مهم هيدرولوژيكي كه در تعيين ضريب رواناب و يا سهم رواناب از بارش موثر است، تلفات اوليه و يا بارش آستانه رواناب مي باشد. سازمان حفاظت خاك آمريكا (SCS) در سال1956 و بعدا به طور تكميلي در سال 1972 روابطي را براي تخمين ارتفاع رواناب(پس از محاسبه تلفات) ارايه كرد(SCS، 1956، 1972). اين روش به صورت دستورالعمل توسط Richard(1982) ارايه گرديده است كه در آن ميزان رواناب(Q) به بارندگي(P) و حجم نگهداشت آب در داخل خاك بستگي دارد. در روش SCS رواناب در همان لحظه اوليه بارش رخ نمي دهد، بلكه زماني رخ مي دهد كه مقدار مشخصي از بارش برگاب، چالاب و نفوذ را تامين نموده باشد. به مجموع بارشي كه اين سه را تشكيل مي دهد، تلفات اوليه بارش اطلاق مي شود(SCS، 1372). كركباي(2001) مطالعه اي روي ويژگي هاي خاك و اثر آن روي فرسايش آبي و اثر پستي و بلندي هاي كوچك را در ايجاد رواناب با توجه به آستانه شروع رواناب بررسي كرد و نتيجه گرفت كه ويژگي هاي خاك مثل پستي و بلندي هاي كوچك و شكل خاكدانه در مقدار و الگوي مكاني رواناب موثراست. پوشش گياهي از عوامل موثر بر ميزان تلفات بارش و آستانه شروع رواناب مي باشد. نجفيان و همكاران (1389) و مورنو و همكاران (2009) نشان داده اند كه كاهش آستانه شروع رواناب با كاهش پوشش گياهي مطابق است. مارتينز و همكاران(1998) در مناطق نيمه خشك مديترانه اي اسپانيا نحوه توليد و عوامل موثربر رواناب را در حوضه هاي كوچك، از دو گروه خاك با عكس العمل هاي هيدرولوژيكي متفاوت بررسي كرده اند. بر اين اساس خاك هاي ريز بافت با نفوذپذيري كم و مواد آلي كم، ضريب رواناب بالاتر و آستانه شروع رواناب كمتري از خاك هاي درشت بافت با نفوذپذيري بيشتر و مواد آلي متوسط دارند. از طرف ديگر اثر ويژگي هاي بارش بر عكس العمل هيدرولوژيك خاك متفاوت مي باشد. شدت بارش پارامتر عمده كنترل كننده رواناب در حوضه هاي با بافت خاك ريزدانه، نفوذ پذيري كم و پوشش گياهي تنك بود در حالي كه در خاك هاي درشت بافت تر، نفوذپذير و با پوشش گياهي متراكم تر مجموع بارش با رواناب ارتباط بيشتري داشت. مارتينز (Martinez) و همكاران (1998) نيز با بررسي دو گروه خاك متفاوت بر مكانيزم توليد رواناب در مقياس شيب يك دامنه پرداختند و در نتيجه اين تحقيق خاكها به دو گروه تفكيك گرديدند. گروه اول خاك با بافت نرم با مواد آلي ضعيف كه در آن ضريب رواناب بيشتر (4%) و آستانه رواناب كمتر (mm6/3) و گروه دوم خاك با بافت زبر و مواد آلي متوسط كه ضريب رواناب كمتر (3%) و آستانه رواناب بيشتر (8 ميليمتر) بدست آمده است. Baltas و همكاران (2007) مقدار نسبت تلفات اوليه از ظرفيت نگهداشت بالقوه را در حوضه Attica يونان بر اساس بارش و رواناب مشاهده اي حوضه براي كل حوضه 0.014 و براي يكي از زير حوضه ها 0.035 بدست آوردند. در پژوهش ياد شده علت اختلاف در نسبت فوق الذكر را تغييرات كاربري اراضي و سازندهاي زمين شناسي قلمداد نموده اند. Yuan و همكاران (2014) نسبت تلفات اوليه به ظرفيت نگهداشت كه در روش SCS (1356 و 1372) معادل 0.2 منظور شده است، را در آريزوناي جنوبي مورد بررسي قرار دادند. در اين پژوهش نيجه گيري نمودند كه مقدار تلفات اوليه داراي دامنه زيادي بوده و نسبت اين مولفه به ظرفيت نگهداشت بالقوه بين يك تا 53 درصد در تغيير است با اين وصف تا كنون براي تلفات اوليه و يا آستانه رواناب رابطه مشخصي كه اين مولفه از بارش بر اساس شرايط هيدرولوژيكي و فيزيكي حوضه در اختيار قرار دهد ارايه نشده است. از طرف ديگر نتايج تحقيقات گذشته نشان مي دهد، كه دامنه تغييرات تلفات اوليه بر حسب شرايط اوليه رطوبت خاك، نوع و شدت بارش و عوامل فيزيكي حوضه خيلي زياد مي-باشد. بنابراين در تحقيق حاضر تلفات اوليه در سه حوضه با شرايط مختلف مورد بررسي قرار گرفت.