بررسی نقش برخی پارامترهای مؤثر بر ساختمان خاک‌ها در جلوگیری از تشدید سیل و خسارات ناشی ازآن به اراضی کشاورزی و سکونتگاه های نواحی روستایی (مطالعه موردی: نواحی روستایی شهرستان خداآفرین استان آذربایجان شرقی)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، حوزه معاونت پژوهشی و فناوری، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: ویژگی‌های خاک و میزان نفوذ آب به آن، نقش مهمی را در کنترل  روان­آب و تشدید سیل ایفا می‌کند؛ به‌طوری‌که اگر میزان نفوذپذیری خاک کاهش و ساختمان آن به دلایل مختلف مانند: تغییر کاربری اراضی، چرای بیش از حد، راه سازی، حرکت ماشین آلات سنگین و ... انجام پذیرد، این امر منجر به افزایش روان‌آب و تشدید سیل در اراضی کشاورزی و همچنین در نواحی روستایی شده، و خسارت‌های سنگینی را برای روستاییان و کشاورزان به بار می‌آورد. بنابر این جلوگیری از این خسارت‌ها نیازمند به مدیریت پایدار اراضی کشاورزی و توجه به تاب‌آوری‌سکونت‌گاه‌های نواحی روستایی است.
هدف: هدف اصلی این مطالعه، بررسی پارامترهای مؤثر بر میزان  نفوذپذیری خاک و عوامل تأثیرگذار بر ایجاد روان­آب‌ها و تشدید سیل در اراضی کشاورزی و سکونت­گاه­های نواحی روستایی است. بدین منظور لازم است میزان نفوذ آب در خاک، با حصول اطلاعات دقیق و قابل اطمینان بررسی و تحلیل  شود.
روش‌شناسی: پژوهش حاضر به عنوان یک مطالعه کاربردی با روش «توصیفی-تحلیلی» انجام گردیده است. با استفاده از سیستم­های اطلاعات جغرافیایی (GIS)  و روش تحلیل لکه­های داغ (هات اسپات) که یکی از روش­های مهم و رایج مطالعاتی در حوزه جغرافیایی و خاکشناسی است، انجام پذیرفته است.
قلمرو جغرافیایی: در این پژوهش از 88 نقطه اراضی کشاورزی شهرستان خداآفرین، منطقه قیز قلعه سی تا سیلن چای انتخاب و نمونه‌برداری خاک انجام گرفته است.
یافته‌ها: بر اساس نتایج تحقیق، از بین پارامترهای مورد بررسی،  به تعداد دو پارامتر شامل میزان درصد ماده آلی و تخلخل خاک،  بر افزایش سرعت نفوذ آب در خاک تأثیری زیادی داشته و سایر پارامترهای اندازه‌گیری شده فاقـد الگوی خود همبستگی فضایی مشخص به لحاظ آمـاری بود. این موضوع بیان‌گر این واقعیت است که خاک‌های سبک و غنی از مواد آلی و همچنین خاک‌هایی که دارای تخلخل (فضای خالی بین خاک) هستند، از نفوذپذیری بالایی برخوردار بوده و آب بیشتری را نسبت به سایر خاک‌ها جذب می‌کنند.
نتیجه‌گیری: نفوذپذیری آب در خاک  نقش مهمی درجلوگیری از ایجاد روان‌آب بر روی زمین و همچنین تشدید سیل داشته و موجب کاهش خسارت‌های ناشی از آن در اراضی کشاورزی و سکونت گاه­های نواحی روستایی خواهند شد و در نهایت به توسعه پایدار کشاورزی و همچنین توسعه پایدار همه جانبه روستایی کمک مؤثری خواهند کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the Role of Soil in Preventing Flood Aggravation and Damage to Agricultural Lands in Rural Areas (Case Study: Rural Areas of Khodaafarin County, East Azerbaijan Province)

نویسنده [English]

  • Mohammad Sadegh Oliaei
Adjutancy of Research and Technology, Ministry of Science, Research and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction: Soil characteristics and water infiltration rate play a crucial role in controlling runoff and flood intensification. The reduction of soil permeability for various reasons such as: land use change, overgrazing, road construction, movement of heavy machinery, etc., will lead to increased runoff and intensification of floods in agricultural lands as well as heavy damage to villagers and farmers. Therefore, preventing these damages requires sustainable management of agricultural lands and attention to the resilience of settlements in rural areas.
Objectives: The main purpose of this study is to investigate the effective parameters on soil permeability and the factors affecting runoff and flood intensification in agricultural lands and settlements in rural areas. For this purpose, it is necessary to study and analyze the amount of water penetration in the soil, obtaining accurate and reliable information.
Methodology: The present study is an applied research using a "descriptive-analytical" method. Geographic Information Systems (GIS) and Hotspot analysis method were applied, which is one of the most important and common methods of studies in the field of geography and soil science.
Geographical Contex: In this study, 88 points of agricultural lands of Khodaafarin County, Gheez Qaleh Si to Ceylon Chay region have been selected as samples.
Result and Discussion: According to the research results, among the studied parameters, two parameters including the percentage of organic matter and soil porosity had a great effect on increasing the rate of water infiltration in the soil and other measured parameters lacked a statistically clear spatial correlation pattern. This indicates the fact that light soils is rich for organic materials as well as soils with porosity (empty space between soils), have high permeability and absorb more water than other soils.
Conclusion: Soil permeatability plays a crucial role in preventing runoff on land, intensifying floods and the reduation of damage in agricultural lands in rural areas. Also, it will contribute to the sustainable development of agriculture as well as the sustainable comprehensive development of rural areas.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Agricultural lands
  • Flood
  • Runoff
  • Soil permeability
  • Soil structure
  • Khodaafarin rural areas
ایزدی، سعیده؛ جعفر پور، زین العابدین و قادری، حیدر. (1390). تجزیه و تحلیل ژئومورفولوژیکی در حوزه  انتهایی رود کربا تاکید بر مدیریت سیل. نشریه جغرافیا، 16
آقاپور علیشاهی، معصومه. (1395). خبرگزاری تسنیم چهارم تیرماه 1395.
بحری، علی و خسروی، یونس. (1397). کاربردابزارهای آمار فضایی موجود در نرم افزار ArcGIS  در علوم محیطی. نشریه علمی-ترویجی مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی، 9(3).
جعفری، محمد و سرمدیان، فریدون. (1382). مبانی خاکشناسی و رده‌بندی خاک. انتشارات دانشگاه تهران. چاپ اول.
خدمت زاده، علی و حسنی، مهدی. (1399). پهنه بندی سیلاب حوضه آبریز شهر چایی ارومیه با استفاده ازمدل Fuzzy_ANP. مهندسی جغرافیایی سرزمین، 7.
خسروی، محمود؛ عباس­نیا، محسن؛ قبادی اسدالله و آرمش، محسن. (1396). بررسی ارتباط مکانی بین بارش­های همرفتی بهاره و توپوگرافی شمال غرب ایران. جغرافیا و امایش شهری- منطقه­ای، 23.
داوری­نژاد، غلامحسین؛ حق نیا، غلامحسین و لکزیان، امیر. (1383). تاثیر کودهای دامی و کمپوست غنی شده بر عملکرد گندم. مجله علوم و صنایع کشاورزی، 18(1).
درستکار گل خیلی، هما؛ یوسفی، یداله؛ رمضان زاده لسبوئی، مهدی و رورده ، همت اله. (1394). ارزیاتی میران تاب آوری سکونت گاه ها در برابر مخاطره ی سیلاب در روستاهای منتخب حوضه ی نکارود. تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، 2(7).
ریاحی، وحید و زمانی لقمان. (1394). بررسی عوامل جغرافیایی مؤثر بر سیلخیزی در نواحی روستایی مورد پژوهشی: روستاهای شهرستان سروآباد. فصلنامه برنامه ریزی منطقه ای، 71.
زارع چاهوکی، محمدعلی؛ جعفری، محمد؛ آذرنیوند، حسین؛ مقدم، محمدرضا؛ فرح پور، مهدی و شفیع­زاده نصرآبادی، مرجان. (1386). کاربرد‌ روش رگرسیون لجستیک د‌ر بررسی رابطه بین حضور گونه­های گیاهی با عوامل محیطی د‌ر مراتع پشتکوه استان یزد‌.‎ مجله پژوهش‌های سازندگی در منابع طبیعی، 20(3).
صفری، محمود؛ لطفی، حیدر و آتش پنجه، بایندر. (1387). نقش عوامل جغرافیایی در رفتار انسان. فصلنامه جغرافیایی سرزمین، 18
عسگری، علی. (1390). تحلیل آمار فضایی با ArcGIS ، انتشارات سازمان فناوری اطلاعات و ارتباطات شهرداری تهران.
علیائی، محمد صادق؛ باریکلو، علی وثروتی، مسلم (1398)، ارزیابی عملکرد شبکه های عصبی مصنوعی با تلفیق الگوریتم ژنتیک در برآورد سرعت نفوذ آب به خاک. مجله علمی و پژوهشی تحقیقات آب و خاک ایران، 50(5).
 علیزاده منصوری، محمد. (1394). برسی تاثیر نفوذپذیری خاک بر میزان رواناب و حجم سیلاب (مطالعه موردی حوضه رودخانه کوهزن)، دومین کنفرانس بینالمللی پژوهش در علوم و فناوری، ترکیه استانبول اسفند 1394.
محمدی، محمد حسین و رفاهی حسینقلی. (١٣٨٥). تخمین پارامترهای معادلات نفوذ توسط خصوصیات فیزیکی خاک. مجله علوم کشاورزی ایران، 36(6).
محمودآبادی، مجید؛ مظاهری، محمودرضا. (1391). تأثیر برخی ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی بر نفوذپذیری خاک در شرایط مزرعه ­ای. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، 8.
Biswas, T.D., M.R. Roy, B.N. Sahu, (1970). Effect of different sources of organic manures on the physical properties of the soil growing rice. J. Ind. Soc. Soil Sci. 18, pp. 233-242.
Bouma, J., (1983), Use of soil survey data to select measurement techniques for hydraulic conductivity. Agricultural Water Management 6, 177–190.
Gee G. W., Or D., (2002). Particle-size analysis. In: Warren, A.D. Eds. Methods of Soil Analysis. Part 4. Physical Methods. Soil Sci. Soc. Am. Inc, pp.255-295.
Gupta RK., Rudra RP., Dickinson WT., Elrick DE., (1994), Modelling spatial pattern of three infiltration parameter. Can Agric Eng 36, 9-13.
Hou, X., Lin, H.S., and White E.A., (2008). Surface soil hydraulic properties in four soil series under different land use and their temporal changes. Catena, 73: 180-188.
Mohamad, A.G, & M.A. Adam., (2010). The impact of vegetative cover type on runoff and soil erosion under different land uses. Catena, 81:97-103.
Nelson, D.W., Sommer, L. E., (1982). Total carbon, organic carbon, and organic matter. In: Sparks, D. L., Page, A. L., Helmke, P. A., Loeppert, R. H., Soltanpour.
Tejada, M., Gonzalez, J., (2003). Effects of the application of a compost originating from crushed cotton gin residues on wheat yield under dry land conditions. Europ. J. Agron. 19, 357-368.
Valiantzas, JD. (2010). New linearized two parameter infiltration equation for direct determination of conductivity and sorptivity. Journal of Hydrology 384(1–2), 1–13.
Wang, G., G, Gertner., Parysow, P., Anderson, A.B., (2000). Spatial Prediction and uncertainty analysis of topographic factors for the revised universal soil loss equation (RUSLE), Journal of Soil and Water Conservation, 55(3), 114-123.
Zhou, X. Lin H.S., White, E.A., (2008). Surface soil hydraulic properties in four soil series under different land use and their temporal change, Catena, 73, 180-188.