Evaluation of the MPSIAC Models in Comparison With Hydrological and Hydrographic Methods to Calculate the Volume Masjed Soleiman Dam Sediment Loads


1 Department of Geology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

2 Department of Geology, Kharazmi University, Tehran, Iran

3 College of Water Science Engineering, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran


    Erosion or soil loss is one of the key factors causing environmental pollution, loss of soil fertility, material deposition in streams, rivers, and irrigation canals, reduced capacity and life of reservoirs, floods and blocked roads. Several methods have been proposed to estimate erosion and sediment in different countries. Each of these methods considers a number of factors affecting this phenomenon. The present study aimed to evaluate performance of hydrological methods such as USBR, FAO, and the geomorphological MPSIAC model-based approach in GIS, and then compare the results with those obtained from hydrography of the dam as an observational method. Based on the results obtained from the model, sediment yield of the basin overlooking Masjed Soleiman dam was determined and indicated that the results obtained from MPSIAC model were close to the results of hydrography, so this method has an acceptable accuracy in estimating sediment load compared to the other methods. Therefore, this method can be used for sub-basins with no sediment data and also as a fairly acceptable substitution for the costly method of hydrography in dams.


 دهقان زاده. م، موسوی. م، آدابی. م، صادقی. ع؛ 1395؛ مطالعه محیط رسوب‌گذاری و چینه نگاری سکانسی سازند آسماری در میادین لالی، کارون و مسجدسلیمان، مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته،  شماره 19، ص 98-113 .
رفاهی. ح، 1387، فرسایش آبی و کنترل آن، دانشگاه تهران، چاپ چهارم، 671 ص.
رفیعی . ب، کمانی . ن، خدابخش . س،  بزرگزاده . ع؛ 1389؛ اجرا و کالیبراسیون مدل تجربی MPSIAC توسط شرایط فیزیکی حاکم بر حوضه مطالعه موردی حوضه آبریز رودخانه بختیاری استان لرستان، فصلنامه زمین‌شناسی ایران، شماره چهاردهم، ص 63-71.
رنگزن. ک، زراسوندی. ع، حیدری. ا؛ 1387؛ مقایسه دو مدل EPM و MPSIAC در برآورد فرسایش و رسوب حوضه پگاه سرخ گتوند- خوزستان با استفاده از تکنیک‌های RS،GIS ، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 64، ص123- 136 .
قضاوی . ر، ولی . ع، مقامی. ی، عبدی. ژ، شرفی. س؛ 1391؛ مقایسه مدل‌های EPM و MPSIAC، PSIAC در برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از GIS، جغرافیا و توسعه ، شماره 27، ص 117-126.
صابری.ع، رنگزن.ک، مهجوری. ر، کشاورزی.م؛ 1391، پتانسیل یابی منابع آب زیرزمینی با تلفیق سنجش از دور و  GIS به روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP ) در تاقدیس کمستان، مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، شماره 6، ص11-20.
محمدی‌ها. ش، پیروان. ح، موسوی حرمی . ر، فیض نیا .س، بیات . ر؛ 1390؛ بررسی میزان فرسایش و تولید رسوب خوزه آبخیز ایوانکی با استفاده از مدل‌های FSM، MPSIAC و ایستگاه رسوب سنجی، پژوهش‌های چینه نگاری و رسوب‌شناسی ، شماره 4، ص 31- 48.
میرزایی. ح، زراسوندی.ع؛  اورنگ.م؛ 1395، تأثیر زمین‌شیمیایی مخازن نفتی آسماری بر منابع آب کارستی مسجدسلیمان، مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، شماره 18، ص 1-14.
Aker, A., 1971, Soil Surface Factors, Determination of erosion condition class, Bureau of Land Management, Department of Interior, USA, p: 7310-12.
Brown, A.G., Carey, C., Erkens. G., Fuchs. M., Hoffmann. T., Macaire. J.J., oldenhauer. K.M.,   and Walling. D.E., , 2009, sedimentary records to sediment budgets: multiple approaches to cathment sediment flux, Geomorphology, v: 108, No:1-2, p: 35-47
Grams. P.E., and Schmidt. J.C., 2005, Equilibrium or indeterminate. Where sediment Budgets  fail: sediment mass balance and adjustment of channel form, Green River dowenstream for  flaming Gorge Dam, Utah and Colorado: Geomorphology, V: 71., No:1, p: 156-181.
Harrison. C. G., 2000, What factor control mechanical erosion rates, Int. J. Earth Sci, , V: 7, p :78-92.
Najm. Z., Keyhani. N., Rezaei. Kh., Naeimi Nezamabad. A., Vaziri. S.H. ,2013, Sediment  Yield and Soil Erosion Assessment by Using an Empirical Model of MPSIAC for Afjeh & Lavarak Sub Watersheds, Iran,  Earth Science. Vol: 2, No. 1, p: 14-22.
Tangestani. M., 2006, Comparison of EPM and PSIACmodels in GIS for erosion and sediment yield assessmentin a semi-arid environment: Afzar Catchment, Fars Province,Iran, Journal of Asian Earth Sciences,V: 27, p: 585–597.
Renschler. C.S., Harbor. J., 2002, Soil erosion assessment tools form point to regional scales- the  role of geomorphologists in land management research and implementation: Geomorphology, V: 7(2-4), p:189-209.
Solamani. K., Modallaldoust. S., Lotfi. S., 2009, Investigation of land use changes on soil erosion  process using geographical information system: International Journal of Environmental Science  and Technology , V:6 No:3, P:415-424.
Sui.J., He.Y., liu. C., 2009, Changes in sediment transport in kuye River in Loess Plateau in china, Internatinal Journal of Sediment Research, V:24 No:2, P: 201-213.
 Shrestha, M.N.,2002, Assessment of hydrological changes due to landuse modifications, Unpublished Ph.D thesis. Indian Institute of Technology, India.
Vent. T.D., Poesen. J., 2005, Predicting soil erosion and sediment Yield at the basin scale: scale  issue and semi- quantitative models, Earth- Science Riverws, v: 71, P: 95-125.