بهينه‌ سازي سهم مشاركت منابع مختلف در توليد رسوب در مناطق لسي (مطالعه موردي: حوزه آبخيز كچيك)

(Optimizing the rate of contribution of different sources in sediment yield of loess areas (Case study: Kechik Catchment

انگشت‌ نگاري رسوبات روشي جهت شناسايي منابع رسوب و تعيين سهم مشاركت هر يك از منابع در توليد رسوب است. در اين روش از يك يا چندين خصوصيت بيوژئوشيميايي (ردياب‌ هاي طبيعي) استفاده مي‌شود. در اين تحقيق از روش انگشت‌ نگاري رسوبات جهت تعيين سهم منابع مختلف رسوب در اراضي لسي بهره گرفته شد. 27 ردياب در تمامي نمونه‌ ها اندازه‌گيري شد. داده‌ ها از لحاظ پرت بودن بررسي شدند. سپس با استفاده از آزمون كراسكال واليس توانايي ردياب‌ ها در جدايش منابع مختلف رسوب بررسي شد. تمامي ردياب‌ ها توانايي جدايش منابع مختلف رسوب را دارا بودند. سپس با استفاده از تحليل تشخيص، بهترين تركيب ردياب‌ها كه قادر به تمايز بين منابع مختلف رسوب باشند، شناسايي شدند كه شامل 9 ردياب كربن كل، سديم، كربن آلي، سرب، كبالت، استرانسيوم، آلومينيوم، نسبت كربن به نيتروژن و روبيديوم مي‌ باشند. سپس سهم هر يك از منابع به دو روش معمول و بهينه شده با الگوريتم ژنتيك تعيين شد؛ كه در ميان شش منبع رسوب، خندق با ميزان سهم متوسط 37/6 درصد بيشترين و جنگل طبيعي با ميزان سهم متوسط 4/8 درصد كمترين مشاركت را در توليد رسوب در حوضه دارند. بهره‌گيري از الگوريتم ژنتيك سبب افزايش دقت برآورد سهم منابع مختلف (نسبت به روش معمول) گرديد.

Sediment fingerprinting is a method for identifying sediment sources and determining the rate of contribution of each source. In this method, the natural tracer technology is used, that combined from samples collection, laboratory analyzing and statistical modeling. The natural tracers are measured in both the sources and suspended sediment to determine the rate of contribution each sources. The suspended sediment traps were constructed and used for the first time in country. In this research sediment fingerprinting was used in the loess area. 27 tracers were measured in all samples. Data were evaluated about outlier. The capability of each tracer in separating the sources was evaluated with kruskal-wallis test. All tracers were accepted. Then the best combination of tracers was determined with discriminate analysis. This combination is total carbon, Na, organic carbon, Pb, Co, Sr, Al, C/N and Rb. Then, the rate of contribution of each source was determined with normal method and optimized method. Among all the sediment sources, Gully and forest have the highest and lowest rates, respectively. The field observations were confirmed the results. The use of genetic algorithm increased the accuracy of determination of contribution of each source in comparison to normal method