دانلود تحقیق خاک

چکیده
یکی از مهمترین مشکلات مطالعات فرسایش و رسوب ، کمبود اطلاعات و آمارهای مورد نیاز می باشد.

این مسئله در کشورهای در حال توسعه حادتر بوده و کشور ما ایران ، نیز از جمله کشورهایی است که با این معضل روبروست.

ایستگاههای اندازه گیری رسوب در کشور ما به تعداد کافی موجود نبوده و یا اغلب در خروجی خروجی حوزه های آبخیز بزرگ قرار دارند.

بنابراین نبود اطلاعات و آمار موجب استفاده از مدلهای تجربی شما شده است.(7)
بدلیل اینکه اغلب این مدلها در کشورهای دیگر ، با شرایط اقلیمی متفاوت از ایران ابداع گردیده اند ، لازمست کارایی آنها در شرایط محیطی کشور مورد ارزیابی قرار گیرد و پس از حصول نتیجه منطبق با شرایط حوزه های آبخیز کشور مورد استفاده قرار گیرند.(7)
در این تحقیق که در حوزه آبخیز طالقان رود و در منطقه زیر حوزه جوستان انجام گردیده دو مدل EPM (ای پی ام)و فورینه که هر دو کمی هستند مورد بررسی قرار گرفته اندو در مدل ای.پی.ام شدت فرسایش با استفاده از چهار فاکتور شامل نوع استفاده از زمین ، ضریب حساسیت سنگ و خاک به فرسایش و شیب برآورد شده و سپس مقدار تولید رسوب مشخص گردیده در مدل فورنیه مقدار تولید رسوب بر اساس میزان بارندگی ، میزان بارندگی پر باران ترین ماه سال ، پارامترهای فیزیوگرافی منطقه مورد مطالعه (ارتفاع ، شیب ، سطح) و در نهایت با توجه به اقلیم منطقه مورد مطالعه برآورد گردیده.

در نهایت با توجه به اعداد بدست آمده از تولید رسوب در منطقه مورد مطالعه ، دو روش فوق مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته اند.

نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد که میزان رسوب تولید شده از دو روش فورنیه و ای .پی .ام دارای 53% اختلاف می باشد.

ولی نتایج حاکی از این است که بین نسبت مجذور بارندگی پرباران ترین ماه سال به میانگین بارندگی سالیانه و رسوب تولید شده در روش فورنیه ارتباط نزدیکی وجود دارد و مدل ای.پی.ام با توجه به فاکتورهای زیاد مورد استفاده در آن نتایج قابل قبولی را ارائه می دهد.

واژه های کلیدی: مدل فورنیه ، مدل ای.پی.ام ، فرسایش ، رسوب ، سیستم اطلاعات جغرافیایی یا جی.ای.اس ، واحد ژئومرفولوژی

مقدمه
- خاک بعنوان بستر اصلی غالب رویشهای گیاهی یکی از با ارزش ترین ثروتهای ملی هر کشور بوده و تامین کننده اصلی احتیاجات خوراکی و پوشاکی انسان است.

بعلت افزایش جمعیت و نیاز بیشتر به تولید مواد غذایی و پوشاک در بیشتر نقاط جهان و همچنین در کشورمان موازنه استفاده از منابع طبیعی بهم خورده و خاکها بشدت فرسوده گردیده اند
- شکل 1-1 وضعیت افزایش جمعیت و کاهش منابع در سه قرن اخیر نشان می دهد(5).

- فرسایش خاک از جمله مسائل عمده زیست محیطی در قرن حاضر می باشد
- طبق برآوردهای انجام شده ، سالانه سه میلیون هکتار از اراضی کشاورزی جهان ، در اثر فرسایش خاک از بین می رود.

- آگاهی از وضعیت فرسایش و رسوبدهی در حوزه های آبخیز نیاز به مطالعه ، بررسی و شناخت عوامل موثر در فرآیند پیچیده دارد.

بدلیل پیچیدگی این فرآیندها و کمبود آمار مناسب و فقدان ایستگاههای اندازه گیری رسوب ، و به منظور سهولت کار ، اغلب مطالعات فرسایش رسوب در کشور ، با استفاده از روشهای تجربی و فرمول های سایر کشورها انجام می گردد.

لذا بررسی کارآیی این مدلها قبل از استفاده گسترده آنها ضروری است.

(7)
یکی از مدلهای موجود در زمینه بر آورد فرسایش و رسوب ، مدل ای.پی.ام می باشد که در سال 1988 توسط زوران گاوربلویک محقق یوگوسلاوی در کنفرانس بین المللی رژیم رودخانه در انگلستان ارائه گردید.

این روش از سال 1370 در پاره ای از مطالعات آبخیزداری مورد استفاده قرار گرفت ، مدل فورنیه نیز برای برآورد رسوب پیشنهاد شده است.

مدل فورنیه در سال 1960 به وسیله فورنیه در 78 حوزه آبخیز مناطق خشک و نیمه خشک کشورهای تونس و الجزایر آزمایش شده است.

هدف اصلی از انجام این تحقیق ، بررسی چگونگی کارایی این مدل ها در برآورد میزان فرسایش و رسوب در حوزه های آبخیز می باشد.

بدین منظور ، زیر حوزه جوستان بعنوان منطقه مورد مطالعه تعیین و برسی های لازم جهت کنترل کارایی این مدل ها انجام گردید.

در این مطالعه به منظور تلفیق داده ها و رویهم گذاری نقشه های موجود از سیستم اطلاعات جغرافیایی (جی.ای.اس) کمک گرفته شده که در بالا بردن سرعت و سهولت کار نقش زیادی دارد.

و برای تعیین بارندگی و اقلیم از ایستگاه هوشناسی جوستان با کد 7-966استفاده شده است.

که در منطقه مورد استفاده قرار دارد.

در این تحقیق نتایج حاصل از مدل فورنیه با استفاده از تحلیل آماری ایستگاه هواشناسی جوستان با محاسبات انجام گرفته در مدل ای.پی.ام مورد مقایسه و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

سابقه تحقیق در سال 1370 دو پایان نامه تحت عناوین "بر آورد رسوب از طریق فرمولهای تجربی در حوزه آّبخیر سفیدرود" و " برآورد رسوب رودخانه های فارس با استفاده از عوامل فیزیکی و اقلیمی " در دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران ارائه گردید.

در تحقیق اول که از روش فورنیه در حوزه سد سفید رود استفاده شده بود ، حاجی بیگلو (1370) مشخص نمود که این روش در حوزه مورد مطالعه قابلیت اطمینان مناسبی ندارد و حتی روشهای مختلفی برای تصحیح مدل مذکور آزمون شد که نتایج آن در حد قابل قبول نبود.

بنابراین پیشنهاد شد که بدلیل اینکه در این مدل تکیه اصلی روی فاکتور بارندگی است.

بهتر است روشهای دیگری که بر مبنای عواملی همچون پوشش گیاهی، خاک و نوع بهره برداری از زمین استوار است ، مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد.

در برآورد میزان رسوب در رودخانه های فارس ، با استفاده از روش فورنیه ، رنگانی (1370) ، نتیجه می گیرد که تفاوت بین دو مقدار رسوب محاسبه شده از طریق فرمول فورنیه و مقدار رسوب بدست آمده از منحنی سنجه ، خیلی زیاد بوده و هیچگونه همبستگی معنی داری بین این مقادیر وجود نداشته است.

بنابراین پیشنهاد می کند که این مدل در منطقه مورد مطالعه قابل استفاده نیست.

نعمتی (1373) ، در بخشی از پایان نامه خود از روش ای.پی.

ام استفاده نموده و وضعیت فرسایش و رسوبدهی حوزه آبخیز شاهرود از زیر حوزه های سفید رود را مورد بررسی قرار داده است .

این تحقیق نشان داد که نتایج برآوردی با میزان رسوب واقعی انطباق خوبی داشته است .

لیکن در این مطالعه ، بدلیل فقدان ایستگاه اندازه گیری رسوب ، نتایج حاصل از تحقیق با آمار واقعی مقایسه نگردیده است .

در مطالعه دیگری که در دانشگاه تربیت مدرس انجام گرفت ، صادقی ( 1372) ، چند روش تجربی برآورد رسوب و فرسایش ، از جمله ای .

پی .

ام را در حوزه آبخیز ازون دره مورد مقایسه قرار داد .

این حوزه نیز فاقد آمار بوده و مقایسه انجام شده بصورت کیفی بوده است .

زنجانی جم ( 1375) با به کارگیری مدل ای.

ام در حوزه آبخیز زنجانرود و بررسی 57 واحد ژئومرفولوژی به صورت جداگانه ، اعلام نمود که با تجربه و تحلیل آماری داده های حاصل از اندازه گیری گل آلودگی در مراحل طغیانی رودخانه ، اختلاف معنی داری بین رسوب محاسبه شده از طریق مدل مذکور و رسوب مشاهده شده وجود ندارد .

محاسبات انجام شده همبستگی بالایی رالا بین این دو متغیر را نشان میدهد.

ایشان نتیجه گیری می نماید که مدل ای.پی.ام بعنوان یک مدل تجربی جهت برآورد رسوب به ویژه در حوزه آبخیز سد سفید رود و حوزه های مشابه قابل قبول است.

پاک پرور (1373) ، در مقایسه دو روش تجربی برآورد رسوب از جمله مدل ای.پی.ام در بخشی از حوزه لتیان ، اعلام می دارد که مدل فوق میزان رسوب محاسبه شده را چند برابر بیشتر از رسوب مشاهده شده نشان می دهد.

تحقیقات انجام شده در مورد مدل ای.پی.ام در کشور یوگوسلاوی نشان داده شده است که این مدل در برآورد مقدار فرسایش و رسوب از درجه اعتبار بالایی برخوردار است.

در مورد مقایسه نتایج حاصل از مدل های تجربی با مقادیر مشاهده شده ، برنارد (1982) در ایالت اریزونای آمریکا ، چهار روش تجربی را در 8 حوزه آبخیز مورد بررسی قرار داده است.(7) مواد و روش ها ویژگیهای منطقه مورد مطالعه منطقه مورد مطالعه در این تحقیق بخشی از حوزه آبخیز طالقان بنام زیر حوزه جوستان است که خروجی آن نزدیک روستای جوستان قرار گرفته است.

این بخش شامل سراب حوزه آبخیز طالقان و بخشی از حوزه میانی آن است.

منطقه مورد مطالعه بین عرض های جغرافیایی شمالی و طول های جغرافیایی شرقی واقع است.

این بخش حوزه بطور عمده کوهستانی می باشد که حداقل و حداکثر ارتفاع آن به ترتیب 1920 و 4075 متر از سطح دریا است و ارتفاع متوسط منطقه نیز 2852 متر از سطح دریاست.

طول آبراهه اصلی تا خروجی زیر حوزه جوستان 12/19 کیلومتر است.

روستای جوستان در حوزه مورد مطالعه واقع شده است.

شکل 1-2 موقعیت منطقه و روستاها و محدوده زیر حوزه مورد مطالعه را نشان دهید.

روش تحقیق مطالعات کتابخانه ای تهیه نقشه های توپوگرافی ، زمین شناسی و تصاویر ماهواره ای منطقه مورد مطالعه و مشخص کردن محدوده مورد مطالعه در آنها گردآوری آمار ماهیانه بارندگی و آمار سالیانه دما از سال 1345 تا 1378 از ایستگاه هواشناسی جوستان بازدید میدانی و جمع آوری اطلاعات و تجزیه و تحلیل اطلاعات بدست آمده از طریق بازدید با نقشه ها و عکس های هوایی موجود انجام مطالعات فیزیوگرافی ، آب و هوا و اقلیم شناسی ، زمین شناسی ، ژئومورفولوژی ، کاربری اراضی ، خاکشناسی و پوشش گیاهی تهیه نقشه ژئومورفولوژی تا حد واحدهای کاری یا رخساره های فرسایشی با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی یا جی.ای.اس ارزیابی کمی فرسایش و رسوب از روش EPM ارزیابی کمی رسوب تولید شده از روش فورنیه نتایج 1-1- فصل اول : مطالعات فیزیوگرافی 1-1-1-مطالعات فیزیوگرافی حوزه آبخیر طالقان حوزه آبخیر طالقان که در ارتفاعات جنوبی مرکزی و در 90 km شمال غرب تهران واقع شده است ، رودخانه طالقان که زهکش حوزه آبخیز آن است از ارتفاعات عسلک سرچشمه گرفته و پس از اتصال چندین شاخه کوچک از این طریق به طرف سد مخزنی طالقان جریان می یابد.(5) این حوزه آبخیز مساحتی بالغ بر hec132500 که 3/2% حوزه آبخیز سفید رود و 08/0 درصد مساحت کل کشور را تشکیل می دهد (15) کوههای طالقان از البرز کوه در اثر جنبش های عمودی آلپ در زمان پلئیو – پلئیدستوسن شکل گرفته و جنبش آلپ 32 تا 38 سال پیش در اولیگوسن موجب خروج این پهنه از آب شد.

رژیم رودخانه متاثر از شرایط آب و هوایی و با حداکثر دبی در هنگام ذوب برف های ارتفاعات در بهار و حداقل دبی در تابستان است.

با توجه به عکس های هوایی منطقه مشخص شد که رودخانه های فرعی این حوزه ، شبکه و طرح های تکاملی یکسانی ندارند.

این حالت را می توان معلول ساختمان سنگ شناسی متفاوت منطقه و شکستگی ها و رواندگی های متعدد حوزه دانست.

رژیم های مختلف حرارتی و بارندگی منطقه مستقیماً از ارتفاع پیروی می کند و نزولات ارتفاعات بیشتر بصورت برف است و در نقاط پست از میزان برف و مجموع نزولات کاسته میشود (5) بخشی از حوزه آبخیز که از سازنده های حساس میوسن تشکیل شده رسوب زایی زیادی داشته و باعث انباشت رسوب زیاد در مخزن سد سفیدرود می شود.

1-1-2 مطالعات فیزیوگرافی منطقه مورد مطالعه: در این تحقیق بخشی از حوزه آبخیز طالقان بنام زیر حوزه جوستان که خروجی ان نزدیک روستای جوستان قرار گرفته ، مطالعه شده است.

این بخش حوزه بطور عمده کوهستانی می باشد که حداقل و حداکثر ارتفاع آن به ترتیب 1920 و 4075 متر از سطح دریا است.

ارتفاع متوسط منطقه نیز 2852 متر از سطح دریاست.

طول دریاست.

طول آبراهه اصلی تا خروجی زیر حوزه جوستان 12/19 Km است.

جدول 1-1 مشخصات زیر حوزه شامل موقعیت جغرافیایی ، ضرایب مربوط به شکل زیر حوزه ، مشخصات ارتفاعی ، شیب متوسط و طول آبراهه اصلی را نشلان می دهد.

جدول 1-1 مشخصات زیر حوزه جوستان 1-2- مطالعات آب و هوا و اقلیم شناسی 1-2-1 مطالعات وضعیت عمومی جبهه های هوایی در منطقه: منطقه مورد مطالعه در دامنه های جنوبی سلسله جبال البرز قرار گرفته و عمده نزولات آن مربوط به رژیم مدیترانه ای با یک بیشینه اصلی در اواخر زمستان و اوایل بهار و یک بیشینه فرعی در فصل پائیز و دارای یک فصل نسبتاً طولانی و خشک در تابستان می باشد.

منشاء بارندگی های جنوبی البرز به ترتیب اهمیت شامل سیکل های شمال غربی و جبهه های ایجاد شده بین هوای سیبری و مدیترانه ای و بالاخره ندرتاً جریانات سطحی موسمی اقیانوس هند است.(12) بارندگی سالیانه نواحی جنوب البرز عمدتاً برخلاف دامنه های شمالی نامنظم تر بوده به طوری که ضریب تغییرات منطقه 37% است.

گرادیان قائم بارندگی سالیانه تا ارتفاع m3000 از سطح دریا در دامنه های جنوبی البرز 180 mm در Km است.

با توجه به توزیع منطقه ای بارندگی و کاربرد آن در اقلیم شناسی از نظر مقیاس جهانی جزء مناطق خشک و نیمه خشک می باشد.

ولی به دلیل وجود رشته کوه البرز از یک سو و دریای خزرا از سوی دیگر وضعیت خاصی را در این منطقه که جزئی از دامنه های جنوبی البرز است پدید آورده است.(12) جبهه های آب و هوایی : حوزه آبخیز طالقان از نظر اقلیمی تحت تاثیر جبهه های آب و هوایی مختلف است که عبارتند از: الف) توده های مدیترانه ای : جبهه های هوایی موثر در کلیماتولوژی منطقه که آنرا تحت الشعاع قرا رمی دهد از دریای مدیترانه و اقیانوس اطلس منشاء پیدا کرده و با عبور از غرب کشور به این منطقه می رسد.

جبهه های هوایی که از مازندران سرچشمه گرفته پس از صعود و برخورد با سلسله جبال البرز در صورت داشتن قدرت باران زایی کافی سبب بارندگی میشوند.

(14) ب) تودهای قطبی اروپایی: این توده که از طریق شمال غربی ، آب و هوای کشور را تحت تاثیر قرا می دهد ، مبداً اصلی آن اقیانوس اطلس شمالی است و در اصل قطبی بحری می باشد ، اما در زمستان با عبور از مناطق اروپایی واقع در شمال غربی ، توده مذکور که از شمال غرب وارد کشور میگردد به چندین شاخه منشعب شده که در فصول بهار و پائیز سبب رگبارهای شدید و در زمستان موجب ریزش برفهای سنگین می گردد.

در فصلهای سرود شاخه ای از جریان مذبور دریای خزر را در امتداد شمال غرب ، جنوب شرق پیموده و مناطق مازندران ، گیلان ، گرگان و دامنه های شمالی البرز را متاثر می سازد و از خراسان وارد فلات ایران میشود شاخه دیگر آن از مسیر دره منجیل ناحیه جنوبی البرز را تحت پوشش قرار داده و در بعضی اوقات هوای شمال غربی توانایی پیمایش البرز را نیز دارد و به این علت در دو سوی ارتفاعات البرز رژیم بارندگی مشابه دیگر نقاط دشت جنوبی البرز می باشد.

با رسیدن توده هوای مذکور با جبهه های قطبی و متعاقب آن هوا سرد صاف و سنگین برای مدت چند روزی در تمام کشور مستقر میشوند.(14) ج) توده هوای قطبی بری سیبری : این توده از اواسط پائیز تا اواسط بهار از طریق شمال غرب وارد ایران میشود و از داخل از طریق دو محور جداگانه و مشخص هوای کشور را تحت تاثیر قرار می دهد.

شعبه اول دریای خزر را در امتداد دریاچه اورال بندر انزلی را پیموده و از راه سفید رود وارد ناحیه جنوبی البرز گردیده و به شاخه های دیگری تقسیم بندی شده شعبه جنوب شرقی خزر عبور می کند .

این توده ذاتاً سرد و خشک می باشد.

ولی دو پدیده زیر باعث دو نوع بارندگی در رابطه با این توده هوایی می گردد.

الف) عبور هوا از روی دریای خزر و در مسیر طولانی ترین راه ممکن ، سبب کاهش ضریب پایداری و اشباع آن شده و یک نوع بارندگی کوهستانی با جبهه محلی را ایجاد کرده است.

ب) برخورد آن با توده هوای مدیترانه ای باعث نزول برف و باران های وسیع در تمام نقاط کشور می گردد.(14) د) توده هوای صحرای گرم و خشک (عربستان): این توده به دلیل چگالی کم بوسیله سلسله جبال البرز از توده هوای نسبتاً سرد و مرطوب شمال جدا گردیده است.

به علت عدم تساوی فشاری که در این گونه موارد بوجود می آید.

جریان هوای خزری از دامنه های کوههای شمالی سبب بارندگی های تابستانه میشود و عبور آن از تنگه سفید رود ، باد منجیل را بوجود می آورد.

(14) هـ ) توده هوای موسمی : مبداً این توده هوا اقیانوس هند می باشد که تحت تاثیر پرفشار تابستانی و به همین نام از طریق جنوب شرقی کشور را تحت تاثیر قرار می دهد ، در مواقع استثنایی بخار آب این توده هوا در دامنه جنوبی البرز تخلیه میشود.(14) 1-2-2 ایستگاههای هواشناسی منطقه: ایستگاه هواشناسی موجود در منطقه مورد مطالعه ، ایستگاه هواشناسی جوستان کد 7-966 می باشد که دارای ارتفاع 1990 مقدار سطح دریا می باشد و در سال 1341 تاسیس شده است.

دوره آماری مشترک از سال 1345 تا سال 1378 در نظر گرفته شده است و بر طبق آن متوسط بارندگی سالیانه 5/542 mm است.

پر باراترین ماه سال اسفند ماه است که مقدار حد بارندگی در آن در اسفند -1347 بوده که 55/1059 mm بوده است.

بر طبق آمار موجود میانگین پرباران ترین ماه سال mm85 است.

بر طبق آمار موجود در ایستگاه هواشناسی جوستان میانگین دمای سالیانه 18/11 بوده است.

مقدار تبخیر و تعرق واقعی حوزه از طریق فرمولهای تجربی بشرح زیر محاسبه شده است: فرمول تورک: D= میزان تبخیر تعرق واقعی بر حسب mm فرمول کوتاین: میزان تبخیر تعرق واقعی حوزه مورد مطالعه از آمارهای ایستگاه مورد نظر محاسبه شده که از طریق فرمول تورک mm 16/429 می باشد و از طریق فرمول کوتاین mm 06/418 می باشد.

1-2-3- اقلیم منطقه: اقلیم منطقه مورد مطالعه با استفاده از روش رو مارتن اصلاح شده دارای ضریب خشکی 61/25 و اقلیم نیمه مرطوب است و از نظر سیستم آمبرژه دارای اقلیم ارتفاعات فوقانی و بطور کلی دارای اقلیم نیمه خشک است.

1-3- مطالعات زمین شناسی منطقه مورد مطالعه در زون زمین شناسی البرز و زیر زون البرز مرکزی واقع شده است.

از نظر زمین شناسی ساختمانی رشته کوههای البرز دارای زون های تکتونیکی چندی است که مرز این زون ها را غالباً گسل های طولی بزرگ با روند شمال غربی – جنوب شرقی تشکیل می دهد که برخی از آنها در گذشته با زلزله های مخرب همراه بوده است.(3) با توجه به موقعیت جغرافیایی منطقه تحقیق می توان نتیجه گرفت که حوزه آبخیز طالقان رود بر اساس تقسیمات استوکلین در البرز مرکزی و جنوبی قرار گرفته است.

از نظر چینه شناسی قسمت عمده منطقه تحقیق مربوط به دوران سوم زمین شناسی است و بخشی مربوط به دوران اول زمین شناسی است.(2) بر اساس مطالعات زمین شناسی در منطقه مورد نظر لایه های پوسته زمین مربوط به دوره های کواترنر ، ترسیر و کامبرین و اردویسین است و مربوط به دورهای هولوسن ، پلئوستوسن ، نئوژن و ائوس است.

(2) جدول 1-2 موقعیت زمین شناسی منطقه و موقعیت هر یک از سازندها را نشان می دهد.(15) جدول 1-2 موقعیت زمین شناسی و سازندها در منطقه مورد مطالعه واحد دوران اول یا پالئوزوئیک از پایان پرکامبرین (570 سال پیش) تا شروع دوران دوم (225 میلیون سال پیش) ادامه داشته و 345 میلیون سال طول کشیده است و شامل دو بخش پالئوزوئیک زیرین و فوقانی است.(13) پالئوزوئیک زیرین (دورهای کامبرین ، اردویسین و سیلورین) پس از کوه زایی کاتانگایی و تحکیم پی سنگ مناطقی مانند ایران ، پاکستان ، ...

بصورت پلاتفرم نسبتاً پایداری در آمده که حاوی رسوبات فلات قاره ای (بیشتر تخریبی) فاقد فعالیت ماگمایی قابل توجه و بدون چین خوردگی مهم بوده است.

این بخش در منطقه مورد مطالعه شامل سازندهای زیر است.

- سازند میلا: مقطع نمونه سازند میلا در ناحیه میلا کوه البرز شرقی در غرب دامغان قرار گرفته است.

این سازند متعلق به کامبرین بالایی – اردویسین با ضخامت حدود m585 می باشد.

این سازند از نظر سنگ شناسی متنوع بوده و در قاعده با دو لومیت شروع میشود و به دنبال آن آهک ، شیل و ماسه سنگ وجود دارد.

این سازند در مقطع نمونه به 5 بخش از پائین به بالا تقسیم شده است.

بخش یک متشکل از دولومیت و اشکال غیر واقعی نمک با کمی مارن وشیل است.

بخش دو متشکل از سیلوستون ، ماسه سنگ ، آهک گلوکونیتی و مارن می باشد و بخش پنج متشکل از شیل ، مقدار کمی ماسه سنگ و آهک نازک لایه است و به طور کلی این سازند مقاوم به فرسایش است.(2) واحد دوران سوم یا سنوزوئیک: واژه سنوزوئیک از کلمه سنو به معنی جدید گرفته شده است.

این دوران از اواخر کر تا سه تا امروز حدود 65 میلیون سال طول کشیده است و کوتاهترین دوران زمین شناسی می باشد.

این دوران به دو دوره ترسیر و کواترنر تقسیم میشود.

در دوره ترسیر رشته کوههای آلپ شروع به فرسایش کردند و دوران سنوزوئیک دوران فعالیت ماگمای ایران است و اثرات آن در سراسر ایران بجز زاگرس و کپه داغ دیده می شود و سازندهای آن به شرح زیر می باشد.

سازند کرج: مقطع نمونه سازند کرج در دره کرج در جاده چالوس واقع شده است.

به این سازند ، ریف سبز ، طبقات سبز و توفیت های سبز البرز نیز گفته میشود.

ضخامت سازند حدود 3300 m می باشد.

سازند عمدتاً متشکل از مواد آذر آواری زیر دریایی است که همراه آنها از یک طرف مواد آتشفشانی و نفوذی نظیر گدازه ، دایک ، سیل، الگومرا و غیره و از طرف دیگر مواد رسوبی واقعی مثل شیل و آهک دیده میشود.

آنچه بیش از همه در این سازند اهمیت دارد ، توف های سبز رنگی است که در نتیجه راسب شدن مواد حاصل از انفجار در نزدیکی سطح دریا بوجود آمده است.

ددوال (1967) پنج بخش از پائین به بالا به شرح زیر در سازند کرج تشخیص داده است.

بخش شیل تحتانی متشکل از شیل آهکی ، سیلیسی خاکستری تیره که در آن قسمتهای توفی همراه با لایه های توف خاکستر و توف شیشه ای به رنگ سبز خاکستری دیده میشود.

بخش میانی متشکل از توف ضخیم لایه و شیشه ای و توف خاکستر و توف شیشه ای به رنگ سبز مایل به آبی همراه با لایه هایی از آهک است.

بخش شیل آستارا متشکل از شیل های آهکی همراه با لایه های فرعی توف و شیل توفی و حاوی آثار گیاهی است.

بخش توف عمدتاً متشکل از توف سبز که در داخل آن لایه هایی از فسیل توفی و ماسه سنگ توف دار و شیل آهکی دیده میشود.

بخش شیل کندوان متشکل از شیل آهکی و آهک قیری بعضاً به شدت متخلخل و همراه با ژیپس است.(2) سازند قرمز بالایی : نام سازند قرمز بطور غیر رسمی در مورد واحد لیتواستراتیگوافی قرمز رنگ در البرز مرکزی بکار برده شده که به طور دگر شیب بر روی سازندهای قدیمی قرار می گیرد.

این واحد متشکل از مارن ، ماسه سنگ و کنگلومرای قرمز رنگی است که بطور محلی در آن ژیپس و در بخش زیرین آهک میلیوندار خاکستری تا قرمز رنگ دیده می شود.

سن این سازند اولیگوسن – نئوژن است و معادل سازند قرمز زیرین با بالایی یا هر دو می باشد.(2) دوره کواترنر: کواترنر شامل 2 دور پلیوسن و هولوس است.

رسوبات پلیوسن بصورت غیر متراکم و ناپیوسته وجود دارد و در ابتدای کواترنر نهشتهه های رسوبی بصورت پادگانه هایی آبرفتی هستند که به صورت مخروط افکنه می باشند.

نهشه های کواترنر نشان دهنده دوره های فروافتادگی سطح اساس آب ، توقف رسوب گذاری در برخی مقاطع و بالا آمدن جزئی هستند.

این پادگانه ها که توسط دکتر احمدی و پرفسور رئال مطالعه شده است که شامل 5 بخش به ترتیب در پائین ترین بخش پادگانه جنگ ترویا است و جوانترین شامل ورم ، رس ، میندل و گونز است.(2) نهشته های دیگر منطقه طالقان شامل مورنهای یخچالی ، سنگهای آذرین هستند که دکتر احمدی (1385) وجود سیرک یخچالی را در ارتفاع 3600 m دامنه های شمالی در منطقه جوستان تایید کرده اند.

سنگهای آذرین مربوط به اواخر پلیوس و اوایل کواترنر در بخش های شمال غربی کوه البرز دیده میشود و بخش های کوچکی از گذاره های تراکمی در منطقه جوستان وجود دارد.

1-4 مطالعات ژئومورفولوژی ژئومورفولوژی اصطلاحی است که مرکب از 3 کلمه از منشاء یونانی شامل Geo به معنی زمین ، Morphe به معنی شکل و logus به معنی شناسایی می باشد.

ژئومرفولوژی اشکال ناهمواری روی زمین را مطالعه کرده و عوامل موثر در پیدایش و تعییر شکل آنها را بررسی می کند.(1) مطالعات ژئومورفولوژی امروزه مبنای بررسی های منابع طبیعی تجدید شونده قرار گرفته است و از آنجا که زمینه کاری منابع طبیعی بسیار گسترده بوده و علوم مختلفی مانند گیاه شناسی ، خاکشناسی، هیدرولوژی ، هیدروژئولوژی ، اکولوژی ، سنگ شناسی ، ...

در آن دخیل هستند جهت ایجاد هماهنگی بین آنها در مطالعات منابع نیاز است که نقشه واحدی که جوابگوی تمام نیازها باشد ، تهیه شود.

در مطالعات ژئومرفولوژی هر منطقه به چند واحد ، تیپ ، رخساره تقسیم میشوند .

نقشه سنگ شناسی بعنوان مبنا واحدهای مختلف سنگی را نشان می دهد.

هر واحد ژئومورفولوژی بر اساس سرشت سنگ و شرایط آب و هوایی ، تیپ خاک مشخص میشود که در آن نوع خاصی از پوشش گیاهی مستقر میگردد.

واحد سنگ شناسی شاخص همگنی در ژئومرفولوژی بوده که به آن واحد سنگ تیپ گفته می شود.

بر این اساس یک واحد سنگ شناسی ممکن است از یک یا چند تیپ تشکیل گردد.

توجه به این نکته ضروری است که در هر تیپ عوامل تخریب و فرسایش ممکن است موجب تغییراتی شود و ناهماهنگی عمده ای در تیپ وجود آورد.

هر یک از این تغییرات که در نتیجه عوامل آب و هوایی ایجاد شود.

نشان دهنده یک نوع سیسنم فرسایشی و یا تخریبی است که به آن رخساره گفته می شود.

بنابراین رخساره کوچک ترین بخش یک واحد ژئومرفولوژی است که در اثر عوامل مختلف محیطی ایجاد می شود.(1) جدول 1-3 طبقه بندی منطقه بر اساس واحد ، تیپ و رخساره را ذکر می کند.

(15)جدول 1-3 طبقه بندی منطقه بر اساس واحد ، تیپ و رخساره 1-5- مطالعه نحوه استفاده از زمین: نحوه استفاده از زمین منطقه تحقیق با استفاده از تصاویر ماهواره ای سال 1380 تهیه شده است.

برای این منظور ابتدا مرز زیر حوزه از روی تصاویر جدا شده و سپس با انجام عملیات میدانی و بازدید صحرایی نحوه استفاده از زمین تعیین شده است.

در منظقه تحقیق 2 طبقه نحوه استفاده از زمین که شامل اراضی کشاورزی و باغ با مساحت12/12% و مرتع با مساحت 88/87% تعیین گردید.(15) 1-6- مطالعات خاکشناسی: اساس مطالعات خاکشناسی در منطقه تحقیق تفکیک واحدهای شکل زمین از روی عکس هوایی و مطالعات صحرایی جهت تعیین مرز دقیق واحدهای اراضی بوده است.

با توجه به مطالعات انجام شده درباره خاکشناسی حوزه آبخیز ویژگی خاکشناسی منطقه مورد مطالعه به شرح زیر است.(12) تشریع واحدهای مختلف خاک و طبقه بندی آنها: واحد خاک یک : شامل خاکهای بدون تکامل پروفیلی با واکنش شدید به اسید کلریدریک و دارای بیش از 35% سنگریزه در پروفیل خاک می باشد.

بافت خاک تحتانی این خاکها متوسط و در طبقه بندی خاکها با نام Typic xerorthents شناخته میشود.

واحد خاک دو : شامل خاکهای بدون تکامل پروفیلی ، فاقد آهک با بیش از 35% سنگریزه در پروفیل خاک ، بافت خاک تحتانی این خاکها متوسط می باشد و در طبقه بندی خاکها جزء گروه بزرگ خاکهای Lithic xererthens می باشد.

واحد خاک سه: شامل خاکهای خیلی عمیق با تکامل خیلی کم ، با سنگریزه کمتر از 15% ، با بافت خاک در عمق 5 تا 100 cm سنگین تا خیلی سنگین ، نفوذ پذیری خیلی کم تا کم .

این خاکها نسبت به اسید کلریدریک واکنش شدید داشته و در طبقه بندی خاکها جزء گروه بزرگ خاکهای Typic xerorthents می باشد.

واحد خاک چهار : شامل خاکهای کم عمق و بدون تکامل پروفیلی است که بطور کلی مقدار سنگریزه کمتر از 20% در این خاکها می باشد ، نسبت به اسید کلریدریک واکنش شدیدی دارند.

بافت خاک متوسط تا سبک بوده.

در طبقه بندی خاک ها جزء گروه بزرگ خاکهای xerothents litic می باشد.

واحد خاک پنج: شامل خاکهای کم عمق می باشد که فاقد تکامل پروفیلی می باشد.

این خاکها نسبت به اسید کلریدریک واکنش دارند ودر طبقه بندی جزء خاکهای Lithic xerortents می باشند.

واحد خاک شش: خاکهای خیلی عمیق ، بدون تکامل پروفیلی و کاملاً بهم خورده ، با بافت سبک و درشت ، با کمتراز 35% سنگریزه در پروفیل خاک ، دارای واکنش نسبت به اسید کلریدریک که در طبقه بندی جزء خاکهای Typic xerofluvents قرار گرفت.

واحد خاک هفت: شامل خاکهای کم عمق ، بدون تکامل پروفیلی ، بافت درشت که بر روی لایه ای بیش از 75% سنگریزه در عمق کمتر از Cm50 خاک قرار گرفته است.

در طبقه بندی جزء خاکهای Typic xerorthents می باشد.

واحد خاک هشت: خاکی است خیلی عمیق ، با تکامل پروفیلی نسبتاً قابل توجه، با رژیم حرارتی ، سنگریزه کمتر از 35% در پروفیل خاک می باشد.

بافت خاک در عمق 25 تا 100 cm سنگینی تا خیلی سنگین است.

دارای بیش از 35% رس می باشد و در طبقه بندی جزء خاکهای Typic xerochrepts می باشد.

واحدنه: خاکهای خیلی عمیق با تکامل پروفیلی نسبتاً زیاد ، با تجمع آهک ثانویه در پروفیل خاک در بالای 5/1 متری از سطح خاک ، با کمتر از 35% سنگ ریزه در پروفیل خاک با بافت سنگینی تا خیلی سنگین (بیش از 35% رس) در عمق 25 100 Cm ، در طبقه بندی جزء خاکهای calcixerollic xerochrepts می باشد.

واحد خاک ده : شامل خاکهای خیلی عمیق ، با تکامل پروفیلی متوسط ، با بافت خیلی سنگین فاقد سنگ ریزه با تجمع آهک در اعماق متوسط خاک که در طبقه بندی جزء خاکهای calcixerollic xerochrepts می باشد.

1-7- مطالعات پوشش گیاهی مطالعات پوشش گیاهی در منطقه تحقیق شامل شناسایی کنور ، مشخص کردن ترکیب گیاهی تعیین وضعیت مرتع ، تولید مرتع و حفاظت خاک بوده است.

در منطقه مورد مطالعه با توجه به مطالعات پیشین و اطلاعات تکمیلی تیپ گیاهی مشخص گردید که بر اساس نتایج مطالعات انجام شده منطقه تحقیق دارای 15 تیپ است و مشخصات آنها در جدول 1-4 آمده است.(15) جدول 1-4 مشخصات تیپ های گیاهی منطقه مورد مطالعه فصل دوم تشریح مدلهای فرسایش و رسوب 2-1- تشریح روش فورنیه 1-1 فورنیه دو مدل برای برآورد رسوب پیشنهاد کرده است:(1) مدل اول فورنیه: این مدل در سال 1960 به وسیله فورنیه در 78 حوزه آبخیز مناطق خشک و نیمه خشک کشورهای تونس و الجزایر آزمایش نموده و آنرا به صورت زیر ارائه داده است.