برآورد سهم واحدهای زمین‌شناسی به عنوان منابع تولید رسوب معلق رودخانه با استفاده از روش انگشت‌نگاری رسوب (مطالعه موردی: حوزه آبخیز تول‌بنه، استان گلستان)

نوع مقاله : علمی -پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 استاد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

4 استاد، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

5 استادیار، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

6 استادیار دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس

چکیده

شناخت منابع تولید رسوب و تعیین سهم نسبی هریک از این منابع در حوزه­های آبخیز، به منظور تدوین برنامه­های مدیریتی حفاظت آب و خاک و کنترل فرسایش امری ضروری می­باشد. هدف از تحقیق حاضر تعیین سهم نسبی واحدهای زمین­شناسی مختلف در تولید رسوب در حوزه آبخیز تول­بنه در استان گلستان می­باشد. بدین منظور از واحدهای مختلف نمونه­برداری انجام شد. هم­چنین با استفاده از نمونه­بردار ممتد بار معلق فیلیپس، طی یک دوره یک­ساله نمونه­های رسوب برداشت شد و سپس غلظت 34 خصوصیت ژئوشیمیایی در 41 نمونه­ی منابع رسوب و 8 نمونه رسوب معلق در آزمایشگاه با استفاده از دستگاه ICP تعیین شد. سپس با استفاده از آزمون­های آماری تست غلظت جرمی، کراسکال- والیس و آنالیز تابع تشخیص گام به گام اقدام به تعیین ترکیب بهینه ردیاب­ها جهت تفکیک منابع رسوب شد. در نهایت 15 ردیاب به عنوان ترکیب بهینه انتخاب شدند که با استفاده از داده­های این ردیاب­ها و مدل ترکیبی چند متغیره سهم منابع مختلف در تولید رسوب تعیین شد. براساس نتایج به دست آمده، واحدهای Qal و Jsl s.sh به ترتیب با 22/68 و 75/28 درصد منبع اصلی در تولید رسوب بوده­اند. واحد Qal شامل نهشته­های رودخانه­ای کواترنر می­باشد و واحد Jsl s.sh متشکل از ماسه سنگ و شیل سازند شمشک است که هر دو واحد حساسیت بالایی به فرسایش دارند. بنابراین جهت کاهش رسوب ورودی به رودخانه، ضروری است اقدامات کنترل فرسایش و رسوب بر روی این واحدهای حساس به فرسایش انجام گیرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimation the contribution of geological units as sources of suspended sediment yield using sediment fingerprinting approach (case study: The Toulbane watershed, Golestan Province)

نویسندگان [English]

  • Meisam Samadi 1
  • Abdolreza Bahremand 2
  • Ali Salajegheh 3
  • Majid Ownegh 4
  • Mohsen Hoseinalizadeh 5
  • Abolhasan Fathabadi 6
1 Ph.D student of watershed management science and engineering, Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources
2 Associate Professor, Faculty of Rangeland and Watershed management, Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources
3 Professor, Faculty of Natural Resources, University of Tehran
4 Professor, Faculty of Rangeland and Watershed management, Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources
5 Assistant Professor, Faculty of Rangeland and Watershed management, Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources
6 Assistant Professor, Faculty of Natural Resources, Gonbad Kavous University
چکیده [English]

In order to develop management plans for water and soil conservation and erosion control, it is necessary to identify the sources of sediment yield and the contribution of each source in watersheds. The aim of this study was to determine the contribution of different geological units to sediment yield of the Toulbane watershed in Golestan province. In view of this, samples were collected from different geological units. Collecting suspended sediment samples was carried out using Philips time-integrated sediment sampler over a one-year period (2017). Afterward, the concentration of 34 geochemical properties was examined for 41 source samples and 8 suspended sediment samples in the laboratory using the ICP device. Next, the optimal composite fingerprints were determined to discriminate sediment sources by using three statistical tests including mass conservation test, Kruskal-Wallis and stepwise discriminant function analysis. As a result, 15 tracers were selected as the optimal composite fingerprints and the contribution of different geological units to sediment yield was determined using the data derived from these tracers and implementing the multivariate mixing model. According to the results, the Qal and Jsl s.sh units had the highest contribution to sediment yield with the respective values of 68.22% and 28.75%. The Qal contains quaternary deposits and the Jsl s.sh (Shemshak formation) consists of sandstone and shale materials; both of which are highly sensitive to erosion. Hence it is necessary to carry out erosion control actions on erodible units to reduce sediment entrance to the river.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tracer
  • Geochemical
  • Kruskal-Wallis
  • Quaternary
  • Sandstone
پژوهشهای دانش زمین
دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 38
پژوهشی
خرداد 1398
صفحه 1-20

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار