بخشی از مقاله
چکیده
مدل WetSpa یک مدل فیزیکی، توزیعی و پیوسته میباشد که فرایندهای بارش، رواناب و تبخیر و تعرق را برای عوارض زمینی ساده و پیچیده توصیف میکند. در این مدل نقشههای پارامترهای فیریکی-هیدرولوژیکی مورد نیاز برای شبیهسازی جریان رودخانه با استفاده از سه نقشه پایه - نقشه کاربری اراضی، بافت خاک و مدل رقومی ارتفاع - در محیط GIS و با استفاده از جداول مرجع مدل ساخته میشوند. از جمله پارامترهای مهم در شبیهسازی رواناب با مدل WetSpa، ضریب رواناب پتانسیل و ظرفیت ذخیره چالابی میباشد. هدف از این تحقیق، تهیه نقشه ضریب رواناب پتانسیل و ظرفیت ذخیره چالابی حوزه آبخیز نوژیان با وسعت342/61 کیلومترمربع میباشد. از این نقشهها جهت شناسایی و اولویتبندی مناطقی که پتانسیل تولید رواناب و استعداد سیلخیزی دارند، استفاده میشود.
واژگان کلیدی: ضریب رواناب پتانسیل، ظرفیت ذخیره چالابی، مدل WetSpa، حوزه آبخیز نوژیان
-1 مقدمه
در دهههای اخیر، افزایش تقاضای آب موجب کاهش سرانهی منابع آب تجدیدشونده شدهاست. از این جهت برای تضمین توسعهی پایدار این منابع، بهرهبرداری باید به شکل مطلوب، موثر و کارا صورت پذیرد. منابع آب موجود درمحدودهی آبخیز، ارتباطی نزدیک با بارش و آب حاصل از آن دارد - ضیائی و همکاران، . - 1389وقتی شدت بارندگی از ظرفیت نفوذپذیری زمین تجاوز کند، بخشی از بارش جریان مییابد که ممکن است به طور موقت بر روی سطح خاک باقی بماند وگودیهای سطح زمین را پرکند که در این صورت ذخیره چالابی نامیده میشود و یا به صورت رواناب مستقیم یا رواناب سطحی در سطح حوضه جاری گردد - میرزایی و همکاران،. - 1393 شناسایی فرایندهای مهم هیدرولوژی در زمان بارش، و تاثیر آنها بر هیدروگراف جریان امری مهم بوده،که میتوان با استفاده از دادههایی که توسط ابزارهای سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی - GIS - بهدست میآید و با ترکیب آنها با مدلهای هیدرولوژیکی می-توان نقشههای فرایندهای مهم هیدرولوژی را تهیه کرد - عزیزی و همکاران،. - 1391
تهیهی نقشههای ضریب رواناب پتانسیل وظرفیت ذخیره چالابی، جهت شناسایی و اولویتبندی مناطقی که پتانسیل تولید رواناب و استعداد سیلخیزی دارند، استفاده میشود. مدل WetSpa به عنوان یک مدل هیدرولوژیکی - توزیعی به منظور شبیهسازی فرایندهای بارشرواناب، تحلیل جریان رودخانه و درک بهتر عوامل موثر در چرخهی هیدرولوژی حوزههای آبخیز توسعه یافتهاست. این مدل جهت شبیهسازی جریان در حوزه Grote Nete در بلژیک مورد استفاده قرار گرفت، میزان معیار ارزیابی ناش-ساتکلیف 75 درصد بهدستآمد. نتایج نشان داد مدل قادر است فرآیندهای هیدرولوژیکی را با دقت خوبی شبیهسازی کند Vansteenkiste - و همکاران، . - 2014در این مطالعه نقشههای ضریب رواناب پتانسیل و ظرفیت ذخیره چالابی حوزه آبخیز نوژیان با وسعت342/61 کیلومترمربع با استفاده از مدل WetSpa تهیه گردید.
-2 مواد و روشها
حوزه آبخیز نوژیان با مساحت 342/61 کیلومترمربع یکی از زیرحوضههای رودخانه دز میباشد. این منطقه از نظر موقعیت جغرافیایی در حد فاصل 33 06 08 تا 33 17 00 عرض شمالی و 48 23 14 تا 48 39 48 طول شرقی واقع شدهاست. ارتفاع بلندترین نقطه حوزه آبخیز 2800 متر و ارتفاع محل خروجی آن در محل ایستگاه راهآهن کشور در73 کیلومتری شهرستان خرمآباد، 800 متر از سطح دریا است. شکل1 موقعیت حوزه آبخیز را نسبت به استان لرستان و ایران نشان میدهد.دل WetSpa یک نوع مدل هیدرولوژیکی و فرسایشی خاک است - زینیوند، . - 2009 این مدل اولین بار توسط Wang و همکاران - 1996 - ابداع و سپس توسط De Smedt و همکاران - 2000 - ، Liu و همکاران - 2003 - ، زینیوند - 1389 - ، زینیوند و - 2010 - De Smedt توسعه پیدا کردهاست. بر اساس مطالعات Liu و همکاران - - 2004، مدل WetSpa براساس شبکه سلولی طراحی گردیده، برای هر شبکه سلولی، 4 لایه شامل: منطقه ریشه، لایه سطح خاک، لایه تاج پوشش و منطقه اشباع در نظر گرفتهمیشود.
مدل در هر شبکه سلولی با توجه به میزان بارش، دما و تبخیر و تعرق، فرآیندهای هیدرولوژیک ذخیره برگابی، ذخیره چالابی، رواناب سطحی، نفوذپذیری، تبخیر و تعرق، ذوب برف، نفوذ عمقی، جریان زیرسطحی و جریان آب زیرزمینی را شبیهسازی میکند. در این تحقیق از نقشه مدل رقومی ارتفاعی - DEM - که از نقشه توپوگرافی 1:25000 - سازمان نقشهبرداری کشور - و با دقت20 متر تهیه شده است، نقشه بافت خاک منطقه با مقیاس 1:50000 تهیه شده از اداره منابع طبیعی شهرستان خرمآباد و نقشه کاربری اراضی حوضه مربرط به سال 2000 تهیه شده از اداره منابع طبیعی شهرستان خرمآباد استفاده شده است. سپس با استفاده از نقشه DEM در محیط GIS نقشه شیب تهیه گردید. کلاسبندی نقشه کاربری اراضی و بافت خاک با کلاسبندی جداول بکار رفته در مدل WetSpa تطبیق دادهشد. سپش در نرمافزار ArcView نقشههای کاربری اراضی، شیب و بافت خاک تلفیق شد و نقشه ضریب رواناب پتانسیل و ظرفیت ذخیره چالابی تهیه گردید Bahremand - و همکاران، . - 2006
