بررسی نقش شبیه‌سازی باران در تعیین نوع رابطه بین تولید رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کوه گچ شهرستان ایذه)

مقدمه بررسی جزئیات بین روابط آب و خاک می تواند در درک بهتر این روابط مفید و موثر باشد که رگرسیون تک متغیره می تواند در این امر مهم نقش بسزایی داشته باشد و باعث تجزیه و تحلیل مفید این روابط و در نهایت طراحی سازه های مناسب در پروژه های آبی شود. هدف از این تحقیق تعیین نوع رابطه بین تولید رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک با استفاده از شبیه ساز باران می باشد که از مزیت های آن بررسی روابط جزئی که بین رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک در کاربری های مختلف اتفاق می افتد در زمان کوتاه تر و با هزینه کمتر و دقت بالاتر می باشد. دانستن اطلاعات کلی از یک حوزه آبخیز مفید است ولی آنچه که باعث درک بهتر روابط هیدرولوژیکی در حوزه آبخیز می شود، دانستن جزئیات روابط هیدرولوژیکی است که در این تحقیق به طور جزئی به آن پرداخته شده است و می تواند با بالا بردن فهم و درک روابط بین تولید رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک، در طراحی مناسب سازه های مختلف آبخیزداری در حوزه آبخیز مفید و موثر باشد و هم از اتلاف وقت کارشناسان و هم از اتلاف سرمایه جلوگیری کرد. در این تحقیق سعی شده است بیان شود گاها حجم زیادی از اطلاعات که توسط محققیق مختلف به صورت کلی به دست آمده است ممکن است نه تنها مفید نباشد بلکه باعث سردرگمی محققان نیز شود و پرداختن به جزئیات در روابط آب و خاک هر چند اندک باشد، نتایج بسیار مفید تر و بهتری هم برای محققان و هم بخش اجرا دارد.مواد و روش هادر این تحقیق به منظور تعیین نوع ارتباط بین تولید رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک در کاربری های مختلف نهشته های سازند گچساران، بخشی از حوزه آبخیز کوه گچ شهرستان ایذه با مساحت 1202 هکتار انتخاب گردید. در این تحقیق تعیین رابطه بین رواناب و خصوصیات شیمیایی خاک در کاربری های مختلف سازند گچساران به کمک رگرسیون تک متغیره انجام گرفت. سپس نمونه برداری تولید رواناب در 6 نقطه و با 3 تکرار و در شدت های مختلف بارش 0.75، 1 و 1.25 میلی متر در دقیقه در سه کاربری مرتع، منطقه مسکونی و اراضی کشاورزی به کمک دستگاه شبیه ساز باران انجام شد و به همین تعداد نمونه برداری رواناب، نمونه برداری از خصوصیات شیمیایی خاک مانند ماده آلی، شوری خاک، اسیدیته خاک و کربنات کلسیم انجام گرفت. به منظور انجام تحلیل های آماری از نرم افزار spss و  excel استفاده گردید. دستگاه شبیه ساز باران به عنوان مهم ترین وسیله شبیه سازی اجزای مختلف چرخه هیدرولوژی به خصوص باران و رواناب ناشی از آن در اولین مراحل شکل گیری و رخداد فرآیند فرسایش خاک شناخته می شود. این در حالی است که در سال های اخیر لزوم اندازه گیری رواناب به منظور ارزیابی آن با استفاده از شبیه سازی باران و در پایه های کوتاه مدت به منظور مدیریت حوزه های آبخیز مورد توجه قرار گرفته است. نتایج و بحث در این تحقیق همچنین به خوبی نقش پیچیده خصوصیات شیمیایی خاک در ارتباط با کاربری اراضی و تولید روانابی که ایجاد می کند، نشان داده شد. خصوصیات شیمیایی خاک تاثیر بسزایی در تغییرات رواناب در کاربری های مختلف دارد که در این تحقیق به صورت جزئی تر و دقیق تر بدون اثر متقابل خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک به آن پرداخته شد. هر چند که جابه جایی شبیه سازهای باران و مقدار آب مصرفی در حوزه های آبخیز بسیار سخت است ولی این تحقیق نشان داد که شبیه ساز باران کامفورست به علت جابه جایی راحت تر و محیط همگنی که پلات آن ایجاد می کند، می تواند داده های قابل اعتماد و ارزشمندی را ارائه دهد. البته از محدویت های آن نیز ارتفاع نصب شبیه ساز باران است که بهتر است در ارتفاع بالاتری قرار گیرد که تا حدودی به سرعت حد قطرات باران نزدیک شود. بنابراین توصیه می شود که به جای حمل خاک از حوزه های آبخیز به آزمایشگاه های ثابت شبیه ساز باران سعی شود از شبیه سازهایی مانند کامفورست استفاده شود که به راحتی به حوزه های آبخیز منتقل می شوند.نتیجه گیری نتایج نشان داد در مجموع در سازند گچساران و در هر سه کاربری مرتع، کشاورزی و مسکونی و در هر سه شدت 0.75، 1 و 1.25 میلی متر در دقیقه، ماده آلی خاک در شش مورد رابطه منفی و در سه مورد رابطه مثبت با تولید رواناب از خود نشان داد و شوری خاک نیز در پنج مورد رابطه منفی و در چهار مورد رابطه مثبت از خود نشان داد و اسیدیته خاک نیز در شش مورد رابطه منفی و در سه مورد رابطه مثبت از خود نشان داد و کربنات کلسیم خاک نیز در هشت مورد رابطه منفی و در یک مورد رابطه مثبت با تولید رواناب از خود نشان داد.

the role of rainfall simulation in determining the type of relationship between runoff production and soil chemical properties (case study: kuhe gach watershed of izeh city)

introduction examining the details between water and soil relationships can be useful and effective in better understanding these relationships that univariate regression can play an important role in this important matter and cause be a useful analysis of these relationships and ultimately the design of appropriate structures in water projects. the purpose of this study is to determine the type of relationship between runoff production and soil chemical properties using rainfall simulator, one of the advantages of which is to investigate the partial relationships that occur between runoff and soil chemical properties in different land uses in a shorter time, with lower cost and higher accuracy. knowing the general information about a watershed is useful, but what leads to a better understanding of hydrological relationships in a watershed is knowing the details of hydrological relationships that have been discussed in detail in this research and can be useful and effective in the proper design of different watershed management structures in the watershed by increasing the understanding of the relationships between runoff production and chemical properties of soil, and also from wasting time experts and also prevented the waste of capital. in this research, it has been tried to state that sometimes a large amount of information obtained by different researchers in general may be not useful and also cause confusion for researchers, and paying attention to the details in the relationship between water and soil, even if it is small, has much more useful and better results for both researchers and the implementation department.materials and methods in this study, in order to determine the type of relationship between runoff production and soil chemical properties in different land uses of gachsaran formation deposits, a part of kuhe gach watershed of the izeh city with an area of ​​1202 hectares was selected. the area has geographical coordinates of 49°45′27′ to 49°47′9′′ e and 31°50′ 27′ to 31°53′32′′ north. in this study, the relationship between runoff and soil chemical properties in different land uses of gachsaran formation was determined using univariate regression. then, sampling of runoff production in 6 points with 3 replicates and in different rainfall intensities of 0.75, 1 and 1.25 mm/minute in three uses of the range, residential area and agricultural lands with the help of the rain simulator was done. in addition, the same number of runoff sampling was performed on soil chemical properties such as organic matter, soil salinity, soil acidity and carbonate calcium. spss and excel software were used for statistical analysis. the rain simulator is known as the most important device for simulating different components of the hydrological cycle, especially rain and runoff resulting from it, in the first stages of formation and occurrence of soil erosion process. however, in recent years, the necessity of measuring runoff in order to evaluate it using rainfall simulation and in short-term times has been considered in order to manage watersheds.results and discussion soil chemical properties have a significant effect on runoff changes in different land uses, which were investigated in this study more detailed without interaction of chemical and physical properties of soil. also, the complex role of soil chemical properties in relation to land use and runoff generation was shown. although the displacement of rainfall simulators and the amount of water consumed in watersheds is very difficult, this study showed that the kamphorst rain simulator can provide reliable and valuable data due to its easier displacement and homogeneous environment that its plot creates. of course, one of its limitations is the height of the installation of the rain simulator, which is better to be placed at a higher height that is somewhat close to the terminal velocity of the raindrops.