ارزيابي كرتي مدل فرسايش خاك مورگان، مورگان و فيني

Validation of Morgan, Morgan and Finney erosion model in experimental plots

مدل هاي تجربي فراواني براي برآورد فرسايش خاك وجود دارد كه همه آن ها برپايه مشاهدات، استدلال و منطق ارايه دهندگان مدل ها و براي مناطق خ اصي معادله شده اند. به منظور استفاده از اين مدل ها در مناط قي غير از مناطق ارايه، بايد كارآ يي آن ها مورد بررسي قرار گيرد. در تحقيق حاضر، مدل فرسايشي مورگان، مورگان و فيني از ميان مدل هاي موجود، به دليل مورد توجه قرار دادن مفاهيم جديد فرسايش خاك ، استفاده از نتايج مطالعات ژيومورفولوژي و مهندسي كشاورزي، سود جستن از شماي ساده شده مدل ماير و ويشماير، و همچنين ناچيز بودن تعداد پژوهش هاي انجام گرفته بر روي آن در ايران، انتخاب و كارآيي آن با استفاده از كرت هاي فرسايش خاك عرصه تحقيقاتيِ سنگانه شهرستان مشهد مورد بررسي قرار گرفت . ابتدا با انجام يك بررسي صحرايي، كرت هايي كه در آن ها فرسايش شياري مشاهده شد از گردونه بررسي حذف ، و داده هاي مورد نياز براي 78 كرت باقي مانده، جمع آوري شد. داده هاي بارش، شيب ، پوشش گياهي و خاك شناسي از داده هاي موجود، اطلاعات مربوط به عمق توسعه ريشه با انجام مطالعات صحرايي ، ظرفيت زراعي و و زن مخصوص ظاهري خاك در هر كرت به روش آزمايشگاهي و ساير پارامترهاي مدل ، به كمك اطلاعات كسب شده، جداول مربوطه گردآوري شد. مدل براي تمام 78 كرت منتخب اجرا و مقدار تلفات خاك هر كرت برآورد شد. علاوه بر اين ، مقدار تلفات خاك در هر كرت با توجه به حجم روانآب و رسوب مشاهده اي در هر كرت طي ساليان گذشته، اندازه گيري شد. نتايج حاصله براي هر كرت مورد مقايسه و تجزيه و تحليل قرار گرفت و نسبت مقدار متوسط تلفات خاك برآوردي مدل ، به مقادير متوسط رسوب مشاهده اي در هر كرت ، به دست آمد . بر اساس توصيه مورگان، اگر0 تا دو قرار داشت، كارآيي مدل براي آن كرت تاييد مي شد . نتايج نشان داد كه / فقط نسبت ياد شده در دامنه 5 هم خواني چندان خوبي بين خروجي مدل و مقادير مشاهده اي فرسايش خاك در هر كرت وجود ندارد ، به گونه اي كه 28 درصد از كرت هاي منتخب، مدل مورد تاييد قرار گرفته، در ساير كرت ها، مقادير برآوردي مدل، بالاتر يا / تنها در 21 پايين تر از مقادير مشاهده اي بودند . بررسي شرايط شيب، پوشش گياهي و خاك كرت ها نشان داد كه كارآيي مدل، تنها براي وضعيتي با پوشش گياهي كم تر از 20 درصد، شيب زيادتر از 40 درصد و عمق خاك كم تر از 10 سانتي متر، مناسب است.

The fact that there are so many erosion models makes it necessary to critically select one of them as all have some limitations. Models are formulations of processes and logics as represented by the modeler. The formulations may be representations of either simple processes or complicated ones as the modeler deems necessary to solve a specific problem. These variables must be derived by a procedure of calibration for a specific case. The Soil erosion model of Morgan, Morgan and Finny (1982) from a large list of soil erosion models, have been applied to test the validity of the model in Sanganeh research station, Mashhad, Iran. After a field survey, plots with sheet erosion, were selected and their data was collected. Rainfall, slope and soil data were derived from station archive, vegetation cover and root depths were determined from field observations and some other parameters were tested on site. Soil loss was calculated by using overland flow for each plot after each rainfall and the measured records were compared with model estimations. The results show that in most plots, predictions deviated from the observations and in 28.21% of plots the results seem acceptable. The final result of present research shows that the model performs reasonably well for plots with lower density of vegetation cover (less than 20%), steep area with more than 40 percent, and soil depths of less than 10 centimeter.