تعیین شرایط آستانه توپوگرافی گسترش فرسایش خندقی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز ریحانلو آذربایجان‏غربی)

پیش‏بینی مکان‏های مستعد فرسایش خندقی به منظور تمرکز دادن کارهای حفاظتی و جلوگیری از هدر رفت منابع بسیار مهم است. محدوده مورد مطالعه در منطقه ریحانلو در شهرستان چالدران و در شمال استان آذربایجان‏غربی واقع شده است. در این تحقیق 20 خندق فعال و معرف برای مطالعه در سال 1390 انتخاب شدند. سپس محدوده حوزه آبخیز خندق‏ها با استفاده از عکس هوایی 1:40000، نقشه‏های توپوگرافی 1:25000 و سیستم موقعیت‏یاب جهانی (gps) مشخص و ترسیم شد. سپس برخی ویژگی‏های حوزه آبخیز خندق‏های منتخب از جمله شیب متوسط حوزه‏آبخیزراس خندق (s) و مساحت حوزه ‏آبخیز راس خندق (a) به‏وسیله نرم‏افزارarcgis بر روی نقشه‏های توپوگرافی تعیین شد. تجزیه خوشه‏ای خندق‎ها براساس ویژگی‏های توپوگرافی به روش ward و مقیاس مجذور فاصله اقلیدسی، توسط نرم‏افزار spss انجام گرفت. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای بر اساس روش تابع تشخیص در سه گروه طبقه‏بندی شدند که از لحاظ ویژگی‏های توپوگرافی شامل ارتفاع، مساحت، درصد شیب، جهت شیب و نوع فرآیندهای دخیل در گسترش راس، خندق‏ها بسیار شبیه به هم می­باشند. بررسی ویژگی‏های ریخت‎شناسی خندق‎ها نشان می‏دهد که مساحت حوزه‏آبخیز راس خندق در منطقه ریحانلو بین 2300 مترمربع تا 109300 مترمربع متغیر می‏باشد. میانگین شیب حوزه ‏آبخیز راس خندق‏ها 25/6 درصد می‏باشد که از 6/5% تا 43/1 % تغییر می‏کند. همچنین با بررسی رابطه شیب و مساحت حوزه‏آبخیز راس خندق‏های منطقه ریحانلو رابطه نمایی 0/18a 3/81 =s با 0/16=r2برای تعیین حدود آستانه توپوگرافی بدست آمد. با بکار بردن رابطه sa (شیب مساحت حوضه آبخیز راس خندق) می‏توان مکان‏های مستعد فرسایش خندقی را پیش‏بینی کرد. با توجه به این که ضریب تببین به دست آمده برای رابطه بالا کوچک می‎باشد بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که حد آستانه توپوگرافی تنها عامل تعیین‏کننده گسترش فرسایش خندقی نمی‏باشد و برای تعیین حد آستانه شروع فرسایش خندقی عوامل موثر دیگر از جمله خصوصات خاک، پوشش گیاهی و غیره نیز بایستی در نظر گرفته شود.

Determination Topographical Threshold Condition for Initiation of Gully Erosion with Using GIS (Case Study: Reyhanlou- West Azerbaijan)

Predicting vulnerable areas to gullying, focus on conservation tasks and prevent loss of resources is very important. The study area is located in the Reyhanlou region of Chaldoran city in the northern of West Azerbaijan province. In this research 20 active gullies were selected in Reihanlu area in 2011. Boundaries of the gullies and gullies head drainagebasins were delimited with using aerial photographs (1:40000), topographic maps (1:25000) and global positioning system (GPS). Some gully properties include mean slope of gullies head drainagebasins (S, %) and gullies head drainagebasins areas (A, m2) at the point of gullies initiation were determined by ArcGIS software with using topographic maps. The statistical analysis such as clustering classification based on gullies topographic characteristics were done by SPSS 16 software. The cluster analyses were classified gullies into three groups. The classified gullies are very similar terms of topographical characteristics including altitude, area, slope percent, slope aspect and processes involved in the development of the gully heads. The investigation of the morphological properties of gullies in the study area showed that the areas of gullies head drainagebasins are variable (2300 m2 109300 m2). The mean slope of gullies head drainagebasins was %25.6 (slope was between %6.5 to %43.1). The relationship between the slope (S, %) and area (A, m2) was evaluated and the exponential equation (S=3.81A0.18) to was obtained (R2=0.16). The positive sign of exponent (b) in the (S=aAb) equation also indicate that sub surface runoff is dominant on gully development. Application of  SA relation showed that it is possible to predict the location of gullies. Due to the correlation coefficient was low (R2=0.16), so can be concluded that the topographical threshold condition is not the only factor to develop the gully erosion and to determination of topographical threshold conditions for gully erosion, other factors, such as soil properties, vegetative cover should also be considered.