بخشی از مقاله
چکیده
تغییرات کاربری ارضی یکی از مهمترین چالشهای زیست محیطی در بیشتر حوزههای آبخیز میباشد. در این تحقیق تغییرات روند هیدرولوژیکی جریان با سناریو تغییر کاربری اراضی در حوزه آبخیز اهل ایمان با مساحت 7771 هکتار واقع در قسمت غربی استان اردبیل مورد بررسی قرار گرفت. برای اینمنظور مدل هیدرولوژیکی SWAT برای منطقه مطالعاتی اجرا و با استفاده از الگوریتم SUFI2 واسنجی و اعتبارسنجی شد که ننتایج در هر دو دوره نشاندهنده بالا بودن عملکرد مدل در منطقه مطالعاتی جهت شبیهسازی رواناب میباشد. بنابراین تأثیر سناریو تبدیل 40 درصد کاربری مرتع به کاربری زراعت دیم در حوزه آبخیز اهل ایمان بر دبی جریان ماهانه خروجی مطالعه شد. نتایج نشاندهنده افزایش دبی پایه 36 - درصد - در این سناریو میباشد. افزایش دبی پایه در این سناریو نشاندهنده کاهش ذخیره آب زیرزمینی در منطقه میباشد. باتوجه به نتایج بهدست آمده تغییرات کاربری اراضی نقش مهمی بر دبی جریان دارد که با اعمال تغییرات در نوع کاربری اراضی میتوان تأثیر قابلتوجهی بر منابع هیدرولوژیکی منطقه گذاشت.
واژگان کلیدی: هدررفت، تخمین، منابع آب، مدیریت، کاربری اراضی.
مقدمه
حوزه آبخیز محدودههای فیزیکی در برگیرنده اکوسیستمهای طبیعی و کلیه فعل و انفعالات طبیعی و انسانی میباشد. عدم برخورد علمی انسان با این محدودهها و اجرای طرحهای توسعهای شهری، صنعتی، کشاورزی و خدماتی بدون در نظر گرفتن پتانسیلها، توانمندیها و محدودیتها سبب عکسالعمل این حوضهها بهصورت قهرآلود و درقالب انواع مخاطرههای طبیعی از قبیل سیل، رانش، خشکسالی و سایر موارد خودنمای کند که مشکلات و خسارات متعددی را به جوامع شهری و روستایی وارد کرده است.
با توجه به روند رو به افزایش جمعیت و نیاز روز افزون به مواد غذایی، حفظ آب و خاک به عنوان سرمایههایی ارزشمند، اهمیت فراوان دارد - ضیایی، . - 1380 تغییر کاربری اراضی بهعنوان یکی از چالشهای عمده در قرن بیست و یکم مطرح خواهد بود و برخی حتی اعتقاد به شدید بودن تأثیرات آن نسبت به پدیده تغییر اقلیم دارند - زرگوش، . - 1393
تخمین مقدار دبی ایجاد شده در حوزههای آبخیز و همچنین پیشبینی انواع فرآیندهای هیدرولوژیکی که این فرآیندها در برخی از مناطق نیز با پیچیدگیهای خاصی همراه میباشد، یکی از موضوعات مهمی در مطالعات هیدرولوژیکی میباشد که با بهدست آوردن آنها، مبنای اطلاعاتی لازم برای بسیاری از طرحهای منابع آب، طرحهای آبخیزداری و نیز بسیاری از طرحهای مرتبط پایهریزی میشود - اسمعلی و عبدالهی، . - 1390
تغییر کاربری اراضی بهعنوان یکی از مسائل مهم در قرن اخیر میباشد. طبق برآورد انجام شده در شمال ایران که داری بیشترین سطح جنگلی کشور میباشد، در فواصل سالهای 1333-1346 و 1346-1373، سطح جنگل بهترتیب 4/7 و 7/1 درصد کاهش یافته است - رفیعیان، . - 1385
امروزه یکی از روشهای پرکاربرد بهخاطر تسهیل در امر محاسباتی استفاده از مدلهای کامپیوتری میباشد، که در بسیاری از موارد نیز از ضریب دقت بالایی برخوردار میباشند. محدودیت دسترسی در دادههای هیدرولوژیک کافی، نقش مدلهای شبیهسازی حوضههای آبخیز را روز به روز بیشتر و پررنگتر میکند. در سالهای اخیر نیز مدلهای کامپیوتری و ریاضی هیدرولوژی حوضهها بهمنظور بررسی طیف وسیعی از مشکلات زیست محیطی و منابع آب به کار گرفته شدهاند. فعالیتهای انسانی همراه با حوادث طبیعی به شکل فزایندهای پوشش گیاهی را تحت تأثیر تغییرات قرار میدهد. در کشور ایران پوشش گیاهی بهدلایل گوناگون از جمله تخریب منابع طبیعی، تغییر کاربری اراضی، استفاده بیرویه از منابع جنگلی در وضعیت بحرانی قرار دارد. بیشک یکی از مهمترین دلایل وقوع سیلاب و افزایش دبی سیلابهای مناطق مختلف ایران در دهه اخیر، تغییر کاربری اراضی و عدم تناسب کاربریهای فعلی با توانایی اراضی است. مطالعات گستردهای در این زمینه در داخل - - و خارج کشور انجام شده است که نشان دهنده اهمیت این موضوع میباشد.
مواد و روش ها منطقه مورد مطالعه
شکل -1 موقعیت منطقه مطالعاتی
تئوری مدل SWAT
مدل SWAT یک مدل مفهومی - نیمه توزیعی در مقیاس حوضه است که دارای بازده محاسباتی بالایی میباشد. این مدل بهصورت پیوسته زمانی میباشد، که در گامهای زمانی متفاوتی بهصورت ساعتی، روزانه و یا طولانی مدت اجرا میشود. مدل یک حوضه را به تعداد زیادی زیرحوضه تقسیم میکند و با این عمل جزئیات مکانی را شبیهسازی میکند.
مدل SWAT بهصورت مجموعهای از معادلات ریاضی و فرمولهای تجربی متفاوت میباشد که برای شبیهسازی پارامترهای متفاوت بهصورت روزانه، ماهانه و سالانه طراحی گردیده است - نیتیچ و همکاران، . - 2005 در مدل SWAT شبیهسازی هیدرولوژی به دو بخش اصلی طبقهبندی میشوند که بخش اول مربوط به فاز خشکی چرخه هیدرولوژیکی است، این بخش مقدار آب، رسوب، مواد مغذی و آفت کشهایی را که وارد رودخانه اصلی میشوند را کنترل میکند. بخش دوم مربوط به فاز آبی یا مرحله
