ترکیب اندازه گیری های سزیم ۱۳۷ و داده های بار رسوب معلق برای بررسی پاسخ رسوب حوزه های کوچک در جنوب ایتالیا Combining caesium-137 measurements and suspended sediment load data to investigate the sediment response of a small catchment in southern Italy
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
- چاپ و سال / کشور: 2015
توضیحات
رشته های مرتبط کشاورزی، زمین شناسی، رسوب شناسی، علوم خاک، فرسایش خاک
مقدمه در مناطق مدیترانه ای، ساخت سد های کوچک با هدف فراهم کردن آب برای اهداف تامین اب برای خانوار ها، دام و آبیاری موجب نیاز به اطلاعاتی در زمینه تولید رسوب برای حوزه های رودخانه اصلی در نظر گرفته شده است. در جنوب ایتالیا، برنامه های پایش بلند مدت توسط سرویس هیدروگرافی ملی درنیمه اول قرن اخیر برای برطرف کردن این نیاز اجرا شده اند. اطلاعات بدست آمده برای رودخانه ها در کالابریا در طی ۱۹۶۰ میلادی و ۱۹۷۰ میلادی تولید رسوب نسبتا پایینی را در این منطقه نشان داده اند. با این حال مطالعات اخیر در این منطقه نشان داده اند که مقادیر پایین تولید رسوب بر گرفته از این برنامه پایش موجب شده است تا میزان نرخ فرسایش در بسیاری از مناطق حوزه ها با ابهام مواجه شود. برای درک بهتر رابطه بین تولید رسوب در خروجی حوزه، و سرعت انتقال رسوب در حوزه، بایستی از روش های جایگزینی استفاده کرد که یک سری اطلاعاتی را در خصوص نرخ توزیع مجدد ارایه می کنند. در سال های اخیرا، سزیم رادیو نوکولویید برای ثبت نرخ های مختلف توزیع مجدد خاک با فرسایش ورقه ای به صورت جایگزینی برای اندازه گیری های سنتی استفاده شده است. این مقاله کزارشی را در خصوص نتایج مطالعه ارایه کرده است که در آن اندازه گیری های سزیم رادیو نوکلویید ۱۳۷ در مقیاس متوسط در جنوب ایتالیا صورت گرفته است. داده های مربوط به پایش رسوب معلق در خروجی حوزه درطی ۱۹۷۰ و ۱۹۶۰ میلادی برای براورد رسوب استفاده شده است. این براورد همراه با اطلاعات ارایه شده توسط اندازه گیری های سزیم رادیو نوکلویید ۱۳۷ بوده است. نتایج نشان می دهد که اندازه گیری ها سزیم رادیو نوکلویید ۱۳۷ برای سنجش کمی فرسایش و توزیع مجدد رسوب در حوزه ارزشمند بوده است. منطقه مورد مطالعه حوزه ملیتو در جنوب ایتالیا در پارک ملی سیلا قرار گرفته است. این حوزه دارای مساحت زهکشی ۴۱٫۳ کیلومتر مربع بوده و دارای ارتفاع متغیر از ۱۳۰۰ متر بالاتر از سطح دریا تا ۳۲۴ متر در خروجی حوزه است. از نظر زمین شناسی، این حوزه از شن های گرانیتی و سنگ های دگرگونی تشکیل شده است. ازمایشات خاک ها نشان می دهد که خاک های توسعه یافته بر روی این انواع سنگ ها دارای طیف وسیعی از بافت ها، می باشند و این در حالی است که خاک های شنی و شنی سیلتی غالب هستند. این حوزه با (گونه Pinus nigra SSP. laricio، P. sylvestris به، leucodermis) راش (Fagus sylvatica L.) و گونه های مختلف بلند مازو (Quercus cerris، pubescens از Q.، frainetto Q.، petrea Q.، robur Q.). پوشیده شده است. بارندگی فصلی از سپتامبر تا اوریل رخ می دهد و بارندگی اصلی متوسط از ۱۹۶۲ تا ۲۰۰۰ ۱۱۲۷ میلی متر اندازه گیری شده است. در ۱۹۸۳ این حوزه مکانی مطلوب برای سد سازی برای تامین آب اشامیدنی، دام ها و ابیاری مناطق محلی در نظر گرفته شد. تا کنون این سد ساخته نشده است اگرچه ساخت و ساز در آن جا وجود دارد. برای پشتیبانی از طراحی این سد، سرویس هیدروگرافی ایتالیا اندازه گیری های رواناب، بارمدگی و غلظت رسوب را در خروجی حوزه از ۱۸۶۲ تا ۱۹۷۷انجام داده است. در طی این دوره پایشی، تولید رسوب سالانه بر اساس اندازه گیری های غلظت رسوب از ۵٫۴ تا ۲۰۵ کیلومتر مربع بر سال در ۱۹۷۶ بود. با این حال مقدار گزارش شده در این مطالعه به صورت معرف منطقه سری ماسیف در نظر گرفته شده است(پئرتو و همکاران ۲۰۰۹ب).
مقدمه در مناطق مدیترانه ای، ساخت سد های کوچک با هدف فراهم کردن آب برای اهداف تامین اب برای خانوار ها، دام و آبیاری موجب نیاز به اطلاعاتی در زمینه تولید رسوب برای حوزه های رودخانه اصلی در نظر گرفته شده است. در جنوب ایتالیا، برنامه های پایش بلند مدت توسط سرویس هیدروگرافی ملی درنیمه اول قرن اخیر برای برطرف کردن این نیاز اجرا شده اند. اطلاعات بدست آمده برای رودخانه ها در کالابریا در طی ۱۹۶۰ میلادی و ۱۹۷۰ میلادی تولید رسوب نسبتا پایینی را در این منطقه نشان داده اند. با این حال مطالعات اخیر در این منطقه نشان داده اند که مقادیر پایین تولید رسوب بر گرفته از این برنامه پایش موجب شده است تا میزان نرخ فرسایش در بسیاری از مناطق حوزه ها با ابهام مواجه شود. برای درک بهتر رابطه بین تولید رسوب در خروجی حوزه، و سرعت انتقال رسوب در حوزه، بایستی از روش های جایگزینی استفاده کرد که یک سری اطلاعاتی را در خصوص نرخ توزیع مجدد ارایه می کنند. در سال های اخیرا، سزیم رادیو نوکولویید برای ثبت نرخ های مختلف توزیع مجدد خاک با فرسایش ورقه ای به صورت جایگزینی برای اندازه گیری های سنتی استفاده شده است. این مقاله کزارشی را در خصوص نتایج مطالعه ارایه کرده است که در آن اندازه گیری های سزیم رادیو نوکلویید ۱۳۷ در مقیاس متوسط در جنوب ایتالیا صورت گرفته است. داده های مربوط به پایش رسوب معلق در خروجی حوزه درطی ۱۹۷۰ و ۱۹۶۰ میلادی برای براورد رسوب استفاده شده است. این براورد همراه با اطلاعات ارایه شده توسط اندازه گیری های سزیم رادیو نوکلویید ۱۳۷ بوده است. نتایج نشان می دهد که اندازه گیری ها سزیم رادیو نوکلویید ۱۳۷ برای سنجش کمی فرسایش و توزیع مجدد رسوب در حوزه ارزشمند بوده است. منطقه مورد مطالعه حوزه ملیتو در جنوب ایتالیا در پارک ملی سیلا قرار گرفته است. این حوزه دارای مساحت زهکشی ۴۱٫۳ کیلومتر مربع بوده و دارای ارتفاع متغیر از ۱۳۰۰ متر بالاتر از سطح دریا تا ۳۲۴ متر در خروجی حوزه است. از نظر زمین شناسی، این حوزه از شن های گرانیتی و سنگ های دگرگونی تشکیل شده است. ازمایشات خاک ها نشان می دهد که خاک های توسعه یافته بر روی این انواع سنگ ها دارای طیف وسیعی از بافت ها، می باشند و این در حالی است که خاک های شنی و شنی سیلتی غالب هستند. این حوزه با (گونه Pinus nigra SSP. laricio، P. sylvestris به، leucodermis) راش (Fagus sylvatica L.) و گونه های مختلف بلند مازو (Quercus cerris، pubescens از Q.، frainetto Q.، petrea Q.، robur Q.). پوشیده شده است. بارندگی فصلی از سپتامبر تا اوریل رخ می دهد و بارندگی اصلی متوسط از ۱۹۶۲ تا ۲۰۰۰ ۱۱۲۷ میلی متر اندازه گیری شده است. در ۱۹۸۳ این حوزه مکانی مطلوب برای سد سازی برای تامین آب اشامیدنی، دام ها و ابیاری مناطق محلی در نظر گرفته شد. تا کنون این سد ساخته نشده است اگرچه ساخت و ساز در آن جا وجود دارد. برای پشتیبانی از طراحی این سد، سرویس هیدروگرافی ایتالیا اندازه گیری های رواناب، بارمدگی و غلظت رسوب را در خروجی حوزه از ۱۸۶۲ تا ۱۹۷۷انجام داده است. در طی این دوره پایشی، تولید رسوب سالانه بر اساس اندازه گیری های غلظت رسوب از ۵٫۴ تا ۲۰۵ کیلومتر مربع بر سال در ۱۹۷۶ بود. با این حال مقدار گزارش شده در این مطالعه به صورت معرف منطقه سری ماسیف در نظر گرفته شده است(پئرتو و همکاران ۲۰۰۹ب).
Description
In semi-arid Mediterranean areas, the construction of small dams aimed at providing water for domestic supply, livestock, or irrigation has generated a need for information on sediment yields for the main river basins. In southern Italy, a long-term monitoring programme was initiated by the National Hydrographic Service during the first half of the last century to address this need. The information obtained for the rivers in Calabria during the 1960s and 1970s documented relatively low suspended sediment yields in this area. However, recent studies in this region have demonstrated that the low values of specific sediment yield derived from this monitoring programme obscure the existence of appreciable erosion rates in many areas of the catchments involved (Porto et al., 2009b). To better understand the relationship between the sediment yield at a catchment outlet, and rates of sediment mobilisation and transfer within the catchment, there is a need to employ alternative methods capable of providing information on soil redistribution rates for large areas. In recent years, the fallout radionuclide caesium-137 ( 137Cs) has been increasingly used to document rates of soil redistribution associated with sheet erosion both as an alternative to conventional measurements, and for calibrating physically-based soil erosion models (Di Stefano et al., 2000; Walling, 1998; Porto et al., 2001). This paper reports the results of a study where 137Cs measurements were employed within a medium-scale (41.3 km2 ) catchment in southern Italy, with the aim of assembling information on soil erosion and redistribution on the catchment slopes. Data available from suspended sediment monitoring undertaken at the catchment outlet during the 1960s and 1970s have been used to estimate the contemporary sediment yield. This estimate has been combined with the information provided by the 137Cs measurements to establish a sediment budget for the catchment. The results confirm that 137Cs measurements are valuable for quantifying both erosion and sediment redistribution within a catchment and therefore, for establishing its sediment.
