تطبيق نموذج جافريلوفيك لتقدير مخاطر التعرية المائية في حوض وادي نعمان بوسائل تقنيات الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية

تطبيق نموذج جافريلوفيك لتقدير مخاطر التعرية المائية

 في حوض وادي نعمان 

بوسائل تقنيات الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية

Application of Gavrilovic' Model for Water Erosion hazards in Wadi Naman Basin through Remote Sensing and GIS Techniques

إعداد

سعد أبوراس الغامدي

قسم الجغرافیا - جامعة أم القرى

المجلة المصرية للتغير البيئي - العدد الأول - 2009م - ص ص 8 - 33:

ملخص البحث:

   يعد حوض وادي نعمان من الأظهرة المائية والزراعية المهمة لمدينة مكة المكرمة.

  ويحوي الحوض موارد طبيعية جيدة مما تجعله قابلاً لتنمية زراعية كبيرة، إذ أن ربع مساحة الحوض تقريباً ذو تربٍ عميقة ذات قدرة متوسطةعلى حفظ الماء. ومع هذا فإن دراسات سابقة للحوض قد أكدت تناقص المساحات الزراعية وإنتاجيتها بفعل تعرية التربة بالسيول الجارفة. وقد اختار الباحث واحداً من نماذج التعرية التي طورت أصلاً للمناطق الجبلية، وهو نموذج جافريلوفيك للتعرية، لتحديد  مخاطر التعرية المائية السطحية في الحوض، وقد طبق ذلك النموذج باستخدام تقنيتي الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية. وقد أمكن حساب قابلية مواد الحوض للتعرية ومقدار تعرية المواد سنوياً على مستوى الحوض، وعلى مستوى الأحواض الجزئية انطلاقاً من حسابها على مستوى الخلية. وتبين من هذه الدراسة أن أقدام المنحدرات وما يليها باتجاه مخرج الحوض عرضةً دائمةً لسيولٍ جارفة نتيجة للطابع البنيوي للحوض المصاحب بانحدارات شديدة، بالإضافة إلى فقر الغطاء النباتي الذي يعد عاملاً مهماً في إبطاء سرعة الجريان السطحي، وكذلك ضعف التدابير البشرية لتخفيف أضرار السيول في تعرية التربة. وقد اتضح من هذه الدراسة أن الحوض بأجمعه يتعرض لمخاطر التعرية المائية بدرجات متفاوتة، حيث يعظم خطر التعرية في الأجزاء الجنوبية والغربية وأقل من ذلك في المنابع العليا الشمالية. وظهر أيضاً من هذه الدراسة أن أكثر من نصف مساحة الحوض يتعرض لتعرية مؤثرة، وأن ١٨٪ من مساحة الحوض تتعرض لجرف شديد جدا. وقُدر المعدل السنوي للتعرية المائية بنحو ٥٢٨ م٣/كم٢/السنة، وكان أدنى الحوض تحديداً بالإضافة إلى حوضي المجيريش ورهجان هي الأكثر تأثراً بمخاطر التعرية المائية، مما يستدعي بالضرورة إتباع مجموعة من وسائل التحكم، خاصة في الأحواض الجزئية العليا، لتقليص مخاطر التعرية في الحوض.

كلمات مفتاحية:

حوض وادي نعمان،  التعرية المائية، نموذج جافريلوفيك الاستشعار عن بعد،  نظم المعلومات الجغرافية

Application of Gavrilovic' Model for Water Erosion hazards in Wadi Naman Basin through Remote Sensing and GIS Techniques

Saad Aburas Al-Ghamdi

Department of Geography, University of Umm Al-Qura,

P.O. Box 33006, Makkah 21955, Saudi Arabia

Abstarct:

  The Naman basin is considered to be one of the most important water and agricultural hinterlands of Makkah Al-Mokarramah City. The basin contains good natural resources which enable substantial agricultural development, as one quarter of the basin consists of thick soil with moderate capability of holding water. However, previous studies of the basins indicated a decrease of agricultural lands and productivity as a result of soil degradation by torrents. The researcher chose Gavrilovic's model, which was designed basically for mountainous areas, to determine the surface water erosion hazards in the basin. This model was applied using the remote sensing and geographic information system techniques. It was possible to compute the basin's erodibilty as well as the annual erosion rate for the whole basin and sub-basins based upon pixel unit calculations. It was evident the foothill and the areas toward the basin outlet are subject to torrents affect as a result of basin's geologic structure, steep slopes, poor vegetal cover which is important factor in slowing the runoff, and weak human management for retarding flood effect on soil erosion. This study concluded that all basin is under water erosion with different rates, where erosion is greater in the south and west. In contrary, erosion is weaker in the basin's northern source. It was also concluded that more than half of the basin is under considerable erosion hazards, and about 18% of the basin is in very erosive states. The annual rate of water erosion is estimated to be 528 m3/k2/year. The lower basin, Rahajan and Mojairish basins are the most effected by water erosion hazards. It is recommended to adopt certain measures and procedures, particularly in the upper sub-basins to control erosion hazards in the basin.

Keywords: Wadi Naman Basin, Water Erosion, Gavrilovic's Model, Remote Sensing, Geographic Information System.

المراجع العربية

1- البلوشي، شاهينة، 2006، الزراعة بحوض وادي نعمان بمنطقة مكة المكرمة من عام 1426-1390 هـ ، رسالة ماجستير غير منشورة مقدمة إلى قسم الجغرافيا بجامعة أم القرى، مكة المكرمة.

2-عواري، ابتسام، 2005، الغطاء النباتي في حوض وادي نعمان مع التطبيق على رافده وادي المجيريش: دراسة في الجغرافيا الحيوية، رسالة دكتوراه غير منشورة مقدمة إلى قسم الجغرافيا بكلية التربية للبنات بجدة، المملكة العربية السعودية.

3- وزارة الزراعة و المياه، 1986، الخريطة العامة للتربة، الرياض، المملكة العربية السعودية.

المراجع الأجنبية

[1] Amir, F., Chaichi, M., and T. Tabatabai (2007). Modeling soil erosion and Sedimentation by EPM model in center part of Iran. Presented at the XVII INQUA Congress 2007, Cairns, Australia.

[2] Angima, S., D. Stott, M. O'Neill, C. Ong, and G. Weesies (2003). Soil erosion prediction using RUSLE for central Kenyan highland conditions. Agriculture, Ecosystems and Environment, 97: 295–308.

[3] Es-Saeed, M., Z. Sen, A. Basamad and A. Dahlawi (2004). Strategic groundwater storage in Wadi Na'Man, Makkah Region, Saudi Arabia. SGS, Technical Report (SGS-T2004-1)

[4] Bazzoffi,P., (1985) Methods for net erosion measurement in watersheds as a tool for the validation of models in central Italy. In: Workshop on Soil Erosion and Hillslope Hydrology with Emphasis on Higher Magnitude Events, Leuven.

[5] Beasley, R., J. Gregory, and T. McCarty (1984). Erosion and sediment pollution control. Iowa State University Press, Ames, USA.

[6] Blinkov, I., I. Mincev, B. Trendafilov (2008). Erosion risk analyses on The Vodno Mountain and impact to the surrounding areas. Presented at BALWOIS 2008 – Ohrid, Republic of Macedonia.

[7] Brady, B. (1984). The Nature and properties of Soils. Macmillan Publishing Co. USA.

[8] Cukaliev, C., K. Donevska, I. Blinkov, D. Mukaetov, P. Ristevski, and N.

Aleksovska (2003). Capacity self-assessment within the thematic area of land degradation and desertification. In: National Capacity Self- Assessment-Desertification and Land Degradation, Skobje, Republic of Macedonia.

[9] De Cesare, G., N. Beyer Portner, J. Boillat, A. Schleiss (1998). Modelling of erosion and sedimentation based on field investigations in Alpine reservoirs of hydropower schemes. Presented at Lehfeldt-ICHE "Sediment Transport in Reservoirs (Parellel 34).

[10] Emmanouloudis, D. (2003). Quantitative estimation of degradation in the Aliakmon River basin using GIS. Erosion Prediction in Ungauged Basins: Integrating Methods and Techniques (Proceedings of symposium HS01 held during IUGG2003 at Sapporo. July 2003). IAHS Publ. no. 279.

[11] Fanetti, D. and L. Vezzoli (2007). Sediment input and evolution of lacustrine deltas: The Breggia and Greggio rivers case study (Lake Como, Italy). Quaternary International, 173: 113–124.

[12] Gandomkar, A. (2008). The use of GIS in estimating the real erosion in Zayandehrood basin. Presented at GIS Ostrava 2008, Ostrava.

[13] Gavrilovic, Z., M. Stefanovic, M. Milojevic ,and J. Cotric (2006). Erosion Potential Method" An Important Support For Integrated Water Resource Management. Presented at XXIIIth Conference of the Danubian Countries on the Hydrological Forecasting and Hydrological Bases of Water Management, Bled, Slovenia.

[14] Globevnik, L., D. Holhevic, G. Petkovsek and J. Rubinic (2003). Applicability of the Gavrilovic method in erosion calculation using spatial data manipulation techniques . In: Erosion Prediction in Ungauged Basins: Integrating Methods and Techniques , IAHS Publication, no. 279.

[15] Huu TY, P. (2008). Soil Erosion risk modeling within upland landscapes using remotely sensed data and the RUSLE model: A case study in Huong Tra district, Thua Thien Hue provice, Vietnam. International Symposium on Geoinformatics for Spatial Infrastructure Development in Earth and Allied Sciences 2008.

[16] Kostadinove, S., S. Markovic, M. Zalattic, N. Stojkov, and S. Milosevic- Sickinger (1996). Effect of vegetative cover on the distribution and intensity of water erosion in the watersheds. Internationales Symposion Interprevent 1996 – Garmisch-Partenkirchen, pp. 225-234.

[17] Kostadinov, S., (2004) : Soil Erosion and Sediment Transport Within Small Torrential Drainage Basins of Serbia, Poster Report Booklet; Symposium AHS: Sediment transport through the fluvial system; Moscow, August 2004, pp. 16-21.

[18] Kostadinov, S., S. Dragovic, M. Zilatic, and M. Todosijevic (2008). Erosion control works and the intensity of soil erosion in the upper part of the river Toplica drainage basin. Presented at XXIVth Conference of the Danubian Countries on the Hydrological Forecasting and Hydrological Bases of Water Management, Bled, Slovenia.

[19] Lin, C., W. Lin, and W. Chou (2002). Soil erosion prediction and sediment yield estimation: the Taiwan experience. Soil & Tillage Research, 68: 143–152.

[20] Milevski, I., I. Blinkov, and A. Trendafilov (2008). Soil erosion processes and modeling in the upper Bregalnica catchment. Presented at XXIVth Conference of the Danubian Countries on the Hydrological Forecasting and Hydrological Bases of Water Management, Bled, Slovenia.

[21] Moore, T. and M. Al-Rehaili (1989). Explanatory notes to the geologic map of The Makkah quadrangle, Sheet 21D. Ministry of Petroleum and Mineral Resources, Jeddah, The Kingdom of Saudi Arabia.

[22] Mushtak, J., and X. Chen (2005). Soil degradation risk prediction Integrating RUSLE with geo-information techniques, the case of northern Shaanxi Province In China. American Journal of Applied Science, 2(2): 550-556.

[23] Omuto, C. (2008). Assessment of soil physical degradation in Eastern Kenya by use of a sequential soil testing protocol. Agriculture, Ecosystems and Environment ,128: 199–211.

[24] Ostric, M. and B. Horvat ( 2008) Land cover/Land use change impact in surface runoff in a small watershed. Presented at XXIVth Conference of the Danubian Countries on the Hydrological Forecasting and Hydrological Bases of Water Management, Bled, Slovenia.

[25] Qing-feng, Z., W. Li, and W. Fa-qi. (2008). GIS-Based Assessment of Soil Erosion at Nihe Gou Catchment. Agricultural Sciences in China, 7(6): 746-753.

[26] Scherr, S. (1999). Soil Degradation A Threat to Developing-Country Food Security by 2020. Food, Agriculture and the Environment Discussion Paper 27, International Food Policy Research Institute. 

[27] Stefanovic, M., Z. Gavrilovic and M. Milojevic (2004). Erosion Potential method and erosion risk zoning in mountainous regions. In Internatioales Symposion Iterprevent-RIVA\TRIENT. 

[28] Vente, J. and J. Poesen (2005). Predicting soil erosion and sediment yield at the basin scale: Scale issues and semi-quantitative models. Earth- Science Reviews, 71: 95–125. 49.

[29] Zorn, M, and B. Komac (2008). Response of soil erosion to land use change with particular reference to the last 200 year (Julian Alps, Western Slovenia). Presented at XXIVth Conference of the Danubian Countries on the Hydrological Forecasting and Hydrological Bases of Water Management, Bled, Slovenia.

للتحميل اضغط           هنا  أو  هنا  أو  هنا


للقراءة و التحميل اضغط     هنا  أو هنا أو  هنا