Quantitative Analysis of Catchment Using Remote Sensing and Geographic Information System
Από RemoteSensing Wiki
Αντικείμενο
Σκοπός της παρούσας έρευνας είναι η μελέτη των υδρολογικών διαδικασιών σε 13 υδροκρίτες στη λεκάνη απορροής Harangi,
Εισαγωγή
Υδροκρίτης είναι η περιοχή που περιλαμβάνει όλες τις εκτάσεις που οδηγούν την απορροή του νερού σε ένα κοινό σημείο. Είναι μια φυσική, φυσιογραφική ή οικολογική μονάδα που αποτελείται από αλληλένδετα μέρη και λειτουργίες. Η διαχείριση του, είναι η διαδικασία διαμόρφωσης και εκτέλεσης μιας σειράς δράσεων που αφορούν στη χειραγώγηση του φυσικού συστήματος της λεκάνης για την επίτευξη συγκεκριμένων στόχων, προϋποθέτοντας τη σωστή χρήση όλων των χερσαίων και υδάτινων πόρων για τη βέλτιστη παραγωγής με το ελάχιστο δυνατό κίνδυνο για τους φυσικούς πόρους. Ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα διαχείρισης μπορεί να έχει πολλαπλούς στόχους, όπως τον έλεγχο επιζήμιων απορροών και τη διαχείριση και αξιοποίηση αυτών για χρήσιμους σκοπούς, τον έλεγχο της διάβρωσης και τη μείωση της παραγωγής των ιζημάτων, την ενίσχυση αποθήκευσης νερού στο έδαφος και την κατάλληλη χρήση των πόρων της γης στη λεκάνη απορροής.
Περιοχή Μελέτης
Η περιοχή μελέτης είναι η λεκάνη απορροής Harangi η οποία βρίσκεται στην περιφέρεια Coorg. Το μέγιστο μήκος και πλάτος της λεκάνης απορροής είναι 28,92 χιλιόμετρα και 24,93 χιλιόμετρα αντίστοιχα με τα υψηλότερα και χαμηλότερα ανάγλυφα να διαμορφώνονται σε 1.525 m και 884 m, πάνω από τη μέση στάθμη της θάλασσας. Τέλος, το συνολικό ανάγλυφο της υδρολογικής λεκάνης είναι 0,641 χιλιόμετρα.
Μεθοδολογία
Για την οριοθέτηση της λεκάνης απορροής και τον εντοπισμό των διάφορων φυσικών πόρων, του εδάφους και των συνθηκών που επικρατούν χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικά δεδομένα IRS- 1D LISS ΙΙΙ . Τα δεδομένα αυτά αξιοποιήθηκαν στην συνέχεια ώστε να δημιουργηθούν διάφοροι θεματικοί χάρτες (αποστράγγισης, χρήσεων / καλύψεων γης, εδάφους και υδρολογικών ομάδων εδάφους). Ολόκληρη η περιοχή ήταν χωρισμένη σε 13 υδροκρίτες με βάση την τοπογραφία και το σχέδιο αποστράγγισης. Οι εκτιμήσεις των απορροών διεξήχθησαν με τη χρήση πληροφοριών σχετικά με τις διάφορες πτυχές που σχετίζονται με τις βροχοπτώσεις και την τοπογραφία της περιοχής μελέτης χρησιμοποιώντας το USDA Soil Conservation Services (SCS) Curve Number model. Πληροφορίες σχετικά με τις χρήσεις και καλύψεις γης προήλθαν από χάρτες με υδρολογικές ομάδες εδάφους που προέρχονται από τηλεπισκοπικά δεδομένα . Επιπλέον, διενεργήθηκε μορφομετρική ανάλυση προκειμένου να εξετασθεί η υδρολογική διαδικασία και να προβλεφθεί η υδρολογική συμπεριφορά της λεκάνης απορροής. Για τον υπολογισμό της διάβρωσης του εδάφους χρησιμοποιήθηκε η Εξίσωση Καθολικής Απώλειας Εδάφους Universal Soil Loss Equation (USLE). Η απορροή υπολογίστηκε με τη βοήθεια υδρολογικών μοντέλων, χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία USDA (United States Department for Agriculture) και για την εκτίμηση της επιφανειακής απορροής χρησιμοποιήθηκε το SCS (Soil Conservation Service) Curve Number Model. Η μέθοδος SCS βασίζεται στην εξίσωση ισοζυγίου νερού και σε άλλες δύο θεμελιώδεις υποθέσεις οι οποίες αναφέρουν ότι η αναλογία της πραγματικής άμεσης απορροής στο δυναμικό απορροής είναι ίση με την αναλογία της πραγματικής διείσδυσης στο δυναμικό διήθησης , και το ποσό της αρχικής αφαίρεσης είναι κάποιο κλάσμα των δυνατοτήτων διήθησης. Η διάβρωση του εδάφους εκτιμήθηκε με τη χρήση της Universal Soil Loss Equation (USLE), η οποία έχει έξι παραμέτρους: τη διαβρωσιμότητα λόγω βροχοπτώσεων (R), το συντελεστή διαβρωσιμότητας (Κ), το μήκος των πρανών (L), την κλίση (S), τον τρόπο διαχείρισης των καλλιεργειών (C) και την πρακτική διατήρησης (P) για την εκτίμηση της απώλειας εδάφους.
Αποτελέσματα
Σύμφωνα με τη μέθοδο Strahler για την πορεία του ρεύματος, η υψηλότερη τάξη που έλαβε ήταν η έκτη σε σειρά απορροής. Το μήκος του ρεύματος υπολογίστηκε με βάση το νόμο του Horton για ολόκληρη τη λεκάνη απορροής. Το συνολικό μήκος των τμημάτων του ρεύματος είναι μέγιστο στις πρώτες ροές της τάξης και μειώνεται καθώς αυξάνεται η πορεία του ρεύματος. Οι χαμηλότερες τιμές του R είναι χαρακτηριστικές των λεκανών που έχουν υποστεί λιγότερο διαρθρωτικές διαταραχές και τα πρότυπα αποστράγγισης δεν έχουν διαστρεβλωθεί λόγω των διαρθρωτικών διαταραχών. Η πυκνότητα αποστράγγισης για τη λεκάνη απορροής και η τιμή της συχνότητας του ρεύματος υποδεικνύουν ότι η περιοχή έχει τραχιά υφή για τη λεκάνη και ότι η συχνότητα του ρεύματος είναι χαμηλή. Ο λόγος κυκλικότητας δείχνει την ώριμη φύση της τοπογραφίας ενώ ο λόγος επιμήκυνσης φανερώνει ότι είναι πιο επιμήκης. Το υψόμετρο που βρίσκεται, καταδεικνύει ότι έχει αρκετή κλίση γεγονός που οδηγεί επίσης, στη διάβρωση του εδάφους. Οι κατατάξεις των χρήσεων και καλύψεων γης ταξινομήθηκαν σε έξι μεγάλες κατηγορίες στο επίπεδο 1 και σε είκοσι υποκατηγορίες σε επίπεδο ΙΙ. Η τιμή AMC είχε ως στόχο να παρουσιάσει την επίδραση της διείσδυσης τόσο στον όγκο όσο και στο ρυθμό απορροής σύμφωνα με την καμπύλη διείσδυσης ενώ οι CN τιμές προσδιορίστηκαν από την υδρολογική ομάδα εδάφους σε συνδυασμό με προγενέστερες συνθήκες υγρασίας του υδροκρίτη. Η ελάχιστη απορροή είχε συμβεί κατά το έτος 2001. Και για τις δεκατρείς τις λεκάνες απορροής είναι προφανές ότι η βροχή και η απορροή συνδέονται στενά με τον συντελεστή συσχέτισης (r). Η απώλεια του εδάφους στη λεκάνη απορροής εκτιμήθηκε με την εξίσωση USLE και για τη σταθμισμένη μέση τιμή ελήφθη υπόψη η διαβρωσιμότητα λόγω βροχοπτώσεων (R) και ο συντελεστής διαβρωσιμότητας (K). Η σταθμισμένη διάβρωση του εδάφους για τη λεκάνη απορροής δείχνει μια μέτρια απώλεια σε όλες τις υπόλοιπες, εκτός της λεκάνης απορροής 1, όπου η απώλεια του εδάφους είναι σοβαρή.
Συμπεράσματα
Η περιοχή μελέτης δέχεται έντονες βροχοπτώσεις και είναι εξαιρετικά ασταθής. Η λεκάνη απορροής Harangi έχει χονδροειδή υφή και είναι έκτη ως προς την τάξη απορροής , είναι επιμήκης και έχει υποστεί λιγοστές διαρθρωτικές διαταραχές. Η κλίση της είναι αρκετά μεγάλη για την απορροή και υπάρχει μέτρια διάβρωση του εδάφους σε όλη την λεκάνη. Ως εκ τούτου, οι μέθοδοι διατήρησης μπορεί να προταθούν στη βάση προτεραιότητας ώστε να διατηρηθούν οι φυσικοί πόροι που είναι διαθέσιμοι στην περιοχή της λεκάνης.
Πηγή [1]
