بررسي و معرفي چند شاخص جديد فرسايندگي باران

Investigating and introducing some new rainfall erosivity indexes

نيروي موثر در ايجاد اين شكل از فرسايش، فرسايندگي باران مي‌باشد كه در واقع توانايي بالقوه باران در ايجاد فرسايش بوده و تابعي از خصوصيات فيزيكي باران است. جهت كمي نمودن تاثير عامل فرسايندگي باران شاخص‌هاي مختلفي توسعه داده شده‌اند، برخي از آن‌ها بر مقدار بارش و برخي ديگر بر شدت بارش تاكيد داشته‌اند. بررسي‌ها در سطح دنيا نشان مي‌دهد كه به ‌رغم استفاده گسترده از شاخص EI30 به‌عنوان بهترين شاخص فرسايندگي باران، در بسياري از نقاط تحقيقات نشان داده‌اند كه شاخص مزبور از اعتبار كافي برخوردار نبوده و ضروري است تا با توجه به شرايط جغرافيايي هر منطقه، بهترين شاخص فرسايندگي باران تعيين و مورد استفاده واقع شود. در اين تحقيق 18 كرت رواناب و رسوب در در دو تيمار شخم در جهت شيب و شخم عمود بر جهت شيب (هر يك با سه تكرار) در كاربري كشت گندم ديم، در سه طبقه شيب اراضي (12- 0، 20 –12 و 40- 20 درصد) در ايستگاه پخش سيلاب سهرين –قره چريان در استان زنجان، احداث شدند. مقادير رواناب و رسوب هر يك از كرت‌ها در 14 واقعه بارش كه منجر به ايجاد رواناب و تلفات خاك شده بودند، پايش و اندازه‌گيري شدند. اطلاعات شدت و مقدار رگبارها نيز با استفاده از باران‌نگار ثبات ديجيتالي واقع در محل ايستگاه، ثبت و مورد استفاده واقع شدند. سپس با توجه به مرور منابع گسترده در سطح جهان، نهايتا 45 شاخص فرسايندگي باران شناسايي شدند. به‌لحاظ گستردگي تعداد شاخص‌هاي مورد بررسي، جهت تسهيل و افزايش دقت محاسبه هر يك از شاخص‌هاي فرسايندگي باران، با تهيه يك برنامه كامپيوتري با استفاده از زبان برنامه نويسي VB ، هر يك از رگبارها تجزيه و تحليل شده و پس از استخراج مقادير بارش در هر دقيقه از رگبارها و تعيين ساير عوامل مورد نياز، مقادير هر يك از شاخص‌هاي فرسايندگي باران براي هر يك از رگبارها تعيين شدند. در ادامه جهت تعيين بهترين شاخص فرسايندگي باران، مطالعات تجزيه و تحليل آماري با استفاده از نرم افزار spss (نسخه 12) بين هر يك از شاخص‌هاي فرسايندگي باران و مقادير تلفات خاك انجام شد. نتيجه نشان داد كه در منطقه مورد مطالعه شاخص فرسايندگي I2 (مربع شدت متوسط رگبار) به‌عنوان بهترين شاخص فرسايندگي باران بالاترين مقدار همبستگي و معني‌داري لازمه را با مقادير تلفات خاك داشته است.

The amount of water erosion is basically related to rainfall erosivity and its consequent runoff. In soil erosion and sediment yield models, intensity and energy of rainfall are mostly considered. In this research, some parameters such as the amount of rainfall, maximum intensity and energy in different basic times are correlated to the amount of runoff and sediment outflow from erosion plots to investigate rainfall erosivity index. For this purpose two years of precipitations of Sohrain-Gharacharian flood spreading research station were monitored by recording raingauge. During 2003-2004 period, two plough treatments of parallel and perpendicular to slope direction on three slope classes of 0-12, 12-20, and 20-40 percent with three replicates and randomized complete block design were studied under regional wheat planting and fallow conditions in 1.8x22 sq. meter erosion plots. The correlation between the amounts of runoff and sediment, as dependent variables, resulted from 12 rainfall events and the amounts of rainfall, maximum 1, 5, 15, 30, 60 and 120 minutes of rainfall intensity, rainfall energy and rainfall erosion index, as independent variables, computed by different methods were analyzed with the SPSS V11. Two variables of the amount of rainfall and the maximum rainfall intensity in different base times had the maximum correlation with the amount of runoff and sediment at the levels of 99 to 95 percent.