مدل سازي اثر طول دامنه بر ويژگي هاي فرسايش شياري به كمك تابع گاماي ناقص در منطقه احمد آباد مشهد

Modeling the Effect of Hill Slope Length on Features of Rill Erosion Based on Incomplete Gamma Function in Ahmad-Abad, Mashhad

فرسايش شياري كه در نتيجه تمركز رواناب در روي دامنه به وجود مي آيد، يكي از انواع فرسايش هاي آبي است كه در مقياس جهاني بيشترين مقدار هدر رفت خاك را به خود اختصاص داده است. از آنجا كه طول دامنه يكي از عوامل موثر در ميزان فرسايش مي باشد، در اين تحقيق سعي شد تغييرات عرض، عمق، سطح مقطع و فراواني شيارها در طول دامنه مورد بررسي قرار گيرد. علاوه بر آن چگونگي تغييرات اجزا اصلي تشكيل دهنده خاك با تغيير در طول دامنه بررسي شد. براي اين منظور در روي دامنه هايي از منطقه احمد آباد مشهد كه فرسايش شياري در آن ها كاملا مشهود است، ترانسكت هاي 50 متري در طول هاي دامنه 10، 20، 30، 40 و 50 متري (نسبت به خط الراس) انتخاب شدند. در طول هر يك از ترانسكت ها، ويژگي هاي فرسايش شياري اندازه گيري شدند. عدم برازش مدل هاي خطي، درجه دوم و درجه سوم بر داده هاي مشاهده اي بيانگر عدم توانايي اين مدل ها در بيان ارتباط پارامتر هاي مورد بررسي با طول دامنه مي باشند. ضمن آن كه معادلات لگاريتمي هم از ضريب تبيين مناسبي برخوردار نبودند. بنابراين به منظور به دست‌آوردن رابطه مناسب بين پارامترهاي مذكور از تابع رياضي گاماي ناقص استفاده گرديد. اين تابع به خوبي بر تمامي پارامترهاي مورد بررسي (به جز فراواني شيارها و ميزان متوسط رس خاك) در سطح 5 درصد برازش يافت. بر اساس نتايج حاصل با افزايش طول دامنه، ميزان متوسط شن موجود در خاك كاهش و متوسط ميزان سيلت موجود در خاك، متوسط عمق و سطح مقطع شيارها افزايش يافت. همچنين با افزايش طول دامنه متوسط عرض شيارها افزايش و پس از آن كاهش يافت.

Rill erosion due to run off on hill slopes is a kind of water erosion which causes the highest soil loss in world-wide scale. Since the length of hill slope is one of the most effective factors in erosion, in this research, the variation of width, depth, cross-section, and frequency of rills were evaluated on the length of hill slops. In addition, soil components were evaluated due to the variation of hill slope length. Some hill slopes with pronounced rills were chosen in Ahmad-Abad location and on each slope, fifty-meter –transect was selected with the distances of 10, 20, 30, 40 and 50 meters and the features of rills were measured. As the routine models of linear regression have not been fitted to the observed data, the incomplete gamma function was used to obtain logical relation between hill slope length and mentioned parameters. Therefore, this model were fitted well to all parameters, except to the frequency of rills and the mean amounts of clay (p < 0.05). With increasing the length of hill slope, mean amounts of silt, depth and cross-section of rills were increased, but the mean amounts of sand was decreased. Meanwhile, first the mean width of rills were increased, then decreased.