Оцінка ґрунту та пом’якшення ерозії раптових паводків за допомогою Ipomoe carnea у місті Гомбе, штат Гомбе, Нігерія

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.269873

Ключові слова:

раптові паводки, пористість ґрунту, балкова ерозія, пом’якшення наслідків, Ipomoe Carnea, місто Гомбе

Анотація

У багатьох частинах світу повені відбуваються все частіше та збільшуються в розмірах. У тропіках це частково або повністю спричинене кліматичними факторами, типами ґрунтів на місці (оскільки ґрунти з низькою швидкістю інфільтрації вразливі до затоплення); неадекватна дренажна мережа, рельєф і людський фактор. Місто Гомбе розташоване на висоті 628 м і 361 м над рівнем моря. Рельєф в основному гористий, хвилястий та горбистий з відкритими рівнинами та середнім ухилом схилу 5°, що вважається високим ухилом для незахищених ґрунтів. Це спричиняє високий поверхневий стік, що призводить до надмірних повеней та утворення ярів, прорізання глибоких траншей, що призводить до руйнування житлових будинків і екологічних катастроф у всьому місті Гомбе. Проведена дослідницька робота оцінювала ерозію яру на вразливих ділянках міста Гомбе, які постраждали від сильних річкових повеней. Польові вимірювання проводилися за допомогою 50-метрової стрічки, GPS, супутникових зображень і лабораторного аналізу. Лабораторний аналіз розмірів часток ґрунту показав, що середні розміри частинок становили 74,9 %, 14,1 % та 11,0 % для піску, мулу та глини, відповідно; текстурним класом для всієї досліджуваної ділянки була піщана глина. Пористість усієї досліджуваної області містить низький об’єм пустот відносно об’єму твердих речовин. Насипна щільність була дещо високою порівняно зі стандартними значеннями. Хімічні властивості ґрунту мали середнє значення рН ґрунту для всієї ділянки (ESM), що становило 6,42. Це вказує на те, що ґрунти є злегка кислими, що впливає на активність мікробів на органічних речовинах, які посилюють зв’язування ґрунтів, щоб протистояти ерозії річкових паводків. Люди вдаються до використання рослинного покриву рослини Ipomoe Carnea як заходів пом’якшення, щоб захистити свої вразливі будинки та ферми від балкової ерозії, оскільки стебла переплітаються та утворюють товстий покрив, який розсіює високошвидкісний потік води в ламінарний потік. Сплетені стебла затримують, блокують та запобігають затопленню транспортованих матеріалів (ґрунту, гумусу, гравію) між стеблами, тим самим запобігаючи та уповільнюючи ерозію ґрунту до мінімуму.

Спонсор дослідження

  • Presentation of research in the form of publication through financial support in the form of a grant from SUES (Support to Ukrainian Editorial Staff).

Біографії авторів

Malum Japhet Flayin, Joseph Sarwuan Tarka University

Postgraduate Student

Department of Agricultural and Environmental Engineering

Martins Okechukwu Udochukwu, Joseph Sarwuan Tarka University

Professor

Department of Agricultural and Environmental Engineering

Посилання

  1. Straton, J. M., Whitlock, J. (1969). Introduction to Flood Proofing. University of Chicago Center for Urban Studies.
  2. Oparaku, L. A. (1997). Technical and Non-Technical Options for Flood Control in Benue State, Nigeria. Report.
  3. Dilley, M., Chen, R. S., Deichmann, U., Lerner-Lam, A. L., Arnold, M. (2005). Natural Disaster Hotspots: A Global Risk Analysis. The World Bank Group. doi: https://doi.org/10.1596/0-8213-5930-4
  4. Abam, T. S. K. (2006). Development policy framework for erosion and flood control in nigeria. Earth watch – magazine for environment and development experts in Nigeria, 5 (1), 25–32.
  5. Jasrotia, A. S., Dhiman, S. D., Aggarwal, S. P. (2002). Rainfall-runoff and soil erosion modeling using Remote Sensing and GIS technique – a case study of tons watershed. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, 30 (3), 167–180. doi: https://doi.org/10.1007/bf02990649
  6. Jha, R. (1995). Policy Change Agenda for Urban Infrastructure Finance. New Delhi: National Institute of Urban Affairs.
  7. Ocheri, M., Okeke, E. (2012). Social Impact and People’s Perception of Flooding in Makurdi Town Benue state Nigeria. Perspectives from West Africa: Sunny Publs, 30–42.
  8. Ndoma, E. E. (2015). Effectiveness of Drainage Networks on Floods in Calabar Metropolis, Nigeria. Zaria: Ahmadu Bello University.
  9. Marker, M., Sudorchuks, A. (2003). Assessment of Gully Erosion Process Dynamics For Water Resources Mgt in Semi Arid Catchment of Switzerland. Centre for Environment Research.
  10. Tunkpa, B. C. (2014). Measuring the Extent of Urban Land Degradation in Lafia Town, Nasarawa State. Benue State University Makurdi.
  11. Mangala, R. (2006). Indian Council for Agriculture. Agricultural Hand Book in India.
  12. Unit 1: Floods and floodplain management (2019). FEMA. Available at: https://www.fema.gov/pdf/floodplain/nfip_sg_unit_1.pdf
  13. Glenn, O. (1992). Soil and water conservation engineering. Briisbane: BMT WBM Pty Ltd.
  14. Etuonovbe, A. K. (2011). The Devastating Effect of Flooding in Nigeria. Fig working week. Bridging the Gap between Cultures. Marrakech. Available at: https://www.fig.net/pub/fig2011/papers/ts06j/ts06j_etuonovbe_5002.pdf
  15. Anuforum, A. (2013). Seasonal Rainfall Predictions. Paper presented at the Nigerian Meteorological Agency. Seasonal rainfall prediction at Ladikwali hall Abuja.
  16. Dabara, I. D., Gumnie, R. J., Nwosu, A., Abdulazeez, H. O. (2014). Analysis of the Relationships of Urbanization Dynamics and Incidences of Urban Flood Disaster in Gombe Metropolis. Journal of Sustainable Development in Africa, 4 (17). doi: https://doi.org/10.2139/ssrn.2784475
  17. Saidu, I., Lal, M. D. (2015). Flood risk inevitability and flood risk management in urban areas: A review. Journal of Geography and Regional Planning, 8 (8), 205–209. doi: https://doi.org/10.5897/jgrp2015.0510
  18. Folorunsho, R., Awosika, L. (2001). Flood mitigation in Lagos, Nigeria through wise management of solid waste: A Case of Ikoyi and Victoria islands; Nigerian. Paper presented at the UNESCO-CSI workshop.
  19. Jinadu, A. M. (2016). The Challenges of Flood Disaster Management in Nigeria Centre for Disaster Risk Management and Development Studies. Federal University of Technology Minna.
  20. Magami, I. M., Yahaya, S., Mohammed, K. (2014). Causes and consequences of flooding in Nigeria: A Review. BEST Journal, 11 (2), 154–162.
  21. Amangabara, G. T., Obenade, M. (2015). Flood Vulnerability Assessment of Niger Delta states relative to 2012 flood disaster in Nigeria. American Journal of Environmental Protection, 3 (3), 76–83.
  22. Aich, V., Koné, B., Hattermann, F., Paton, E. (2016). Time Series Analysis of Floods across the Niger River Basin. Water, 8 (4), 165. doi: https://doi.org/10.3390/w8040165
  23. Ball, T., Werritty, A., Duck, R. W., Edwards, A., Booth, L., Black, A. (2008). Coastal Flooding in Scotland: a scoping study. Report to SNIFFER. Edinburgh.
  24. Houston, D., Werritty, A., Bassett, D., Geddes, A., Hoolachan, A., McMillan, M. (2011). Pluvial (Rain-Related) Flooding in Urban Areas: The Invinsible Hazard. New York: Joseph Rowntree Foundation.
  25. Youssef, A. M., Pradhan, B., Hassan, A. M. (2010). Flash flood risk estimation along the St. Katherine road, southern Sinai, Egypt using GIS based morphometry and satellite imagery. Environmental Earth Sciences, 62 (3), 611–623. doi: https://doi.org/10.1007/s12665-010-0551-1
  26. Ugarelli, R., Leitão, J. P., Almeida, M. C., Bruaset, S. (2011). Overview of Climate Change Effects which May Impact the Urban Water Cycle No. 2011.011 report.
  27. Simes, N. E., Leitao, J. P., Ochoa-Rodriguez, S., Wang, L., Samarques, B. (2014). Stochastic Urban Pluvial Flood Mapping Based Upon a Spatial Temporal Stochastic Rainfall Generator. 13th International Conference on Urban Drainage. Sarawak.
  28. Freni, G., La Loggia, G., Notaro, V. (2010). Uncertainty in urban flood damage assessment due to urban drainage modelling and depth-damage curve estimation. Water Science and Technology, 61 (12), 2979–2993. doi: https://doi.org/10.2166/wst.2010.177
  29. Austin, D. F. (1997). Dissolution of Ipomoea Series Anisomerae (Convolvulaceae). Journal of the Torrey Botanical Society, 124 (2), 140. doi: https://doi.org/10.2307/2996581
  30. Ipomoea sepiaria Roxb. JSTOR Global Plants. ITHAKA. Available at: https://www.ithaka.org
  31. Ipomoea indica. INVASORAS. Available at: https://invasoras.pt/en/invasive-plant/ipomoea-indica
  32. Bhalerao, S. A., Teli, N. C. (2016). Ipomoea carnea Jacq.: Ethnobotany, Phytochemistry and Pharmacological Potential. International Journal of Current Research in Biosciences and Plant Biology, 3 (8), 138–144. doi: https://doi.org/10.20546/ijcrbp.2016.308.021
  33. Kamal, A. M., Shakour, Z. T. A., All, S. A., Sleem, A. A., Haggag, E. G. (2017). Phytochemical and Biological Investigation of Ipomoea carnea Jacq. Grown in Egypt. International Journal of Pharmacognosy and Phytochemical Research, 9 (2). doi: https://doi.org/10.25258/phyto.v9i2.8074
  34. Teo, S. How to Grow Choisy Strub Plant, Caring for and Pruning. Available at: https://www.gardeningknowhow.com/ornamental/shrubs/choisya/choisya-shrub-care.htm
  35. Tokunbo, A., Ezigbo, F. (2012). Floods Claims 363 Lives, Displace 2.1 million People, NEMA. THISDAY newspaper.
  36. Town Planning and Geology of Gombe town. Gombe State, Nigeria (2008). MLSG (Ministry of Lands and Survey Gombe).
  37. Balzerek, H., Werner, F., Jürgen, F., Klaus-martin, H., Markus, R. (2003). Man-made flood disaster in the Savanna town of Gombe/NE Nigeria. The natural hazard of gully erosion caused by urbanization dynamics and their peri-urban footprints. Erdkunde, 57 (2), 94–109. doi: https://doi.org/10.3112/erdkunde.2003.02.02
  38. Mbaya, L. A., Ayuba, H. K., Abdullahi, J. (2012). An Assessment of Gully Erosion in Gombe Town, Gombe State, Nigeria. Journal of Geography and Geology, 4 (3). doi: https://doi.org/10.5539/jgg.v4n3p110
  39. Gully Erosion Areas in Gombe Town. Gombe State, Nigeria (2015). MEWR (Ministry of Environment and Water Resource).
  40. Esu, T. J. (2009). Sediment Trap Efficiency of Reservoirs and Stream, Soil loss Estimation, Suspended Load Transport Water from Ponds, Stream and Dams. A Manual on Planning, Design, Construction and Maintenance. Technical Handbook, No. 98.
  41. Etim, E. U., Adie, G. U. (2012). Assessment of qualities of surface water, sediments and aquatic fish from selected major rivers in South-western Nigeria. Research Journal of Environmental and Earth Sciences, 4 (12), 1045–1051.
  42. Chihombori, J., Nyoni, K., Gamira, D. (2013). Causes and Rate of Reservoir Sedimentation Due to Changes in Catchment Management. A Case of Marah Dam in Masvingo Province of Zimbabwe. Greener Journal of Physical Sciences, 3 (6), 241–246.
  43. Adumu Road Ogugu Erosion Site, Olamaboro LGA, Kogi State Nigeria Erosion and Watershed Management Project. (KSG-NEWMAP) (2018). RAP (Ressettlement Active Plan).
  44. Ebisemiju, F. S. (1989). A morphometric approach to gully analysis. Zeitschrift Für Geomorphologie, 33 (3), 307–322. doi: https://doi.org/10.1127/zfg/33/1989/307
  45. Bitoye, M., Eludoyin, A. (2010). Urban Growth and Development of Soil Erosion in Part of Humid of Southwest Nigeria. FIG Congress Facing the Challenges, Building the Capacity. Sydney.
  46. Orazulike, D. M. (1992). A study of the gully phenomenon in Gombe Town, Bauchi State: Bedrock geology and environmental implications. Natural Hazards, 5 (2), 199–203. doi: https://doi.org/10.1007/bf00127006
  47. Aliyu, D., H., H. R. (2014). An analysis of some soil properties along gully erosion sites under different land use areas of Gombe Metropolis, Gombe State, Nigeria. Journal of Geography and Regional Planning, 7 (5), 86–96. doi: https://doi.org/10.5897/jgrp2014.0438
  48. Offodile, M. E. (2002). Groundwater Study and Development in Nigeria. Jos: Mecon Geology and Engineering Services Ltd.
  49. Tafida, M. (2011). The Hydrophysico-Chemical and Bacteriological Studies of Gombe Area (Sheet 152 ne), North-Eastern Nigeria. ABU Zaria.
  50. Quirine, K., Karl, C., Doug, B., Joe, L. (2016). Soil fertility and nutrient management. Available at: http://nmsp.cals.cornell.edu/publications/extension/NRCCA_Manual_Nutrient_Management_10_26_2016.pdf
  51. Malum, J. F., Ambo, M. E., Kondum, F. A. (2019). Evaluation of Soil And Organic Matter of A Watershed Along River Aya, Ogoja Reach, Cross river State, Nigeria. European journal of advances in engineering and technology, 6 (4), 1–9.
  52. Water Quality for Agriculture (2020). FAO (Food and Agricultural Organization). Available at: http://www.fao.org/3/t0234e/T0234E06.htm
  53. Soil science laboratory manual 500. Tausick way walla walla (2017). Agriculture & Natural Resource Center of Excellence. Available at: https://agcenterofexcellence.com/
  54. Defining Soil Quality for A Sustainable Environment (2008). Soil Science Society of America. Special Publ 35. SSSA-ASA. Madison.
  55. Todd, D. K. (1980). Groundwater Hydrology. New York: Wiley International Edition, John Wiley and Sons. Inc., 552.
  56. Uttam, S., Leticia, S., Stephanie, B., Gary, H., Wesley, P., Jason, L. (2015). Irrigation Water Quality for Agriculture. UGA extension Bulletin 1448.
  57. Domenico, P. A., Schwartz, F. W. (1990). Physical and Chemical Hydrology. New York: Wiley Publ., 824.
  58. Ghadiri, H., Hussein, J., Dordipour, E., Rose, C. (2004). The Effect of Soil Salinity and Sodicity on Soil Erodibility, Sediment Transport and Downstream Water Quality. ISCO-13TH ISCOC-Brisbane. Available at: https://www.tucson.ars.ag.gov/isco/isco13/PAPERS%20F-L/GHADIRI.pdf
  59. Ernest, C. (2016). Assessment of soil properties from selected erosion sites in Abia State, Southeastern Nigeria. Journal of Global Resources, 3 (1), 146–152.
  60. David, B. M. (2020). Fundamentals of Soil Cation Exchange Capacity (CEC). Available at: https://www.extension.purdue.edu/extmedia/AY/AY-238.html
  61. David, D. A. (2017). Hydraulics 3 Gradually-Varied Flow. Available at: https://pdfslide.net/documents/hydraulics-3-gradually-varied-flow-1-dr-david-apsley-3-.html?page=1
Soil assessment and mitigation of flash flood erosion using Ipomoe Carnea in Gombe town, Gombe state, Nigeria

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-26

Як цитувати

Flayin, M. J., & Udochukwu, M. O. (2022). Оцінка ґрунту та пом’якшення ерозії раптових паводків за допомогою Ipomoe carnea у місті Гомбе, штат Гомбе, Нігерія. Technology Audit and Production Reserves, 6(3(68), 15–23. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.269873

Номер

Том 6 № 3(68) (2022): Хімічна інженерія

Розділ

Екологія та технології захисту навколишнього середовища

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Malum Japhet Flayin, Martins Okechukwu Udochukwu

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.