امید اسدی نلیوان؛ غلامرضا خسروی؛ احسان الوندی
چکیده
مقدمه
حوزههای آبخیز بهعنوان واحدهای کلیدی مدیریت منابع آب، نقش اساسی در پشتیبانی از فرایندهای بومشناختی، تنظیم چرخه هیدرولوژیکی، تأمین آب، حفظ خاک و تداوم معیشت جوامع انسانی ایفا میکنند. این سامانههای طبیعی در معرض فشارهای روزافزون ناشی از تغییر اقلیم، رشد جمعیت، بهرهبرداری ناپایدار، توسعه کشاورزی و صنعتی و تغییرات ...
بیشتر
مقدمه
حوزههای آبخیز بهعنوان واحدهای کلیدی مدیریت منابع آب، نقش اساسی در پشتیبانی از فرایندهای بومشناختی، تنظیم چرخه هیدرولوژیکی، تأمین آب، حفظ خاک و تداوم معیشت جوامع انسانی ایفا میکنند. این سامانههای طبیعی در معرض فشارهای روزافزون ناشی از تغییر اقلیم، رشد جمعیت، بهرهبرداری ناپایدار، توسعه کشاورزی و صنعتی و تغییرات کاربری زمین قرار دارند. در چنین شرایطی، مفهوم پایداری آبخیز بهعنوان ظرفیت سامانه برای حفظ عملکرد بهینه فرایندهای بومشناختی و خدمات محیطزیستی در بلندمدت، اهمیت ویژهای یافته است. ارزیابی پایداری آبخیزها علاوه بر اینکه میتواند هشدارهای اولیه تخریب محیطزیست را فراهم نماید، میتواند علت مشکلات موجود را شناسایی کند. شاخص پایداری آبخیز (Watershed Sustainability Index, WSI) یکی از شاخصهای معتبر است که وضعیت پایداری آبخیز را کمیسازی میکند. این شاخص، به دلیل انعطافپذیری بالا و قابلیت استفاده در مقیاسهای مختلف، بهعنوان ابزاری مناسب برای برنامهریزی و تصمیمگیری در مدیریت پایدار آبخیزها شناخته شده است. ازاینرو، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی پایداری حوزه آبخیز رودخانه اترک و ارائه تصویری جامع از وضعیت عملکردی و پایداری بومشناختی آن انجام شده است. از نقاط قوت این پژوهش میتوان به گستردگی و جامعیت شاخصهای مورد استفاده (چهار بعد کلیدی پایداری)، طول دوره مطالعاتی 10 ساله که باعث افزایش اعتبار نتایج میشود و ارزیابی فضایی زیرآبخیزها و تعیین اولویت اقدامات که امکان سیاستگذاری هدفمند را فراهم میکند، اشاره کرد.
مواد و روشها
حوزه آبخیز رودخانه اترک با مساحت 819000 هکتار در استان گلستان واقع شده است. شاخص پایداری آبخیز با توسعه مدل UNESCO-HELP و با بهکارگیری مدل علی- معلولی PSR (فشار- وضعیت- پاسخ) از معدود شاخصهایی است که مختص آبخیز طراحی شده است که در قالب چهار زیرشاخص هیدرولوژی (کیفی و کمی)، محیطزیست، حیات (شرایط معیشتی و توسعه انسانی) و سیاستگذاری به ارزیابی پایداری آبخیز موردنظر بهصورت عددی و با استفاده از فرمول میپردازد. در این روش با در نظر گرفتن اطلاعات و دادههای موجود (دوره زمانی 10 ساله) برای بررسی هر کدام از زیرشاخصها مقادیر فراسنجهها در سه مؤلفه فشار، وضعیت، پاسخ گردآوری و در دامنه امتیازدهی از صفر تا یک (صفر، 0.25، 0.5، 0.75، یک) به حالت کمی تبدیل شد. شاخصها در بهترین وضعیت امتیاز یک و در بدترین وضعیت امتیاز صفر را کسب میکنند. مقدار WSI نهایی از طریق میانگین حسابی زیرشاخصها در سه طبقه پایین، متوسط و بالا طبقهبندی شد.
نتایج و بحث
نتایج بخش هیدرولوژی نشان داد که در تمامی زیرآبخیزها سرانه آب قابل دسترس در طی دوره مطالعاتی 10 ساله کاهشی بوده است. همچنین سه زیرآبخیز چات، داشلیبرون و گمیشان به لحاظ مؤلفه فشار در طبقه ضعیف قرار دارند و فقط مراوهتپه در طبقه متوسط قرار دارد. این شرایط برای مؤلفه وضعیت و پاسخ نیز صادق است. بر اساس نتایج، میزان TDS در همه زیرآبخیزها افزایش پیدا کرده است. نتایج بیانگر وضعیت بحرانی در بخش کیفیت آب است. در حالت کلی میانگین نتایج شاخص هیدرولوژی بین صفر تا 0.25 متغیر بود. شاخص محیطزیست نشان داد که روند افزایش زمینهای کشاورزی در هر چهار زیرآبخیز نمایان است. بیشترین میزان افزایش اراضی کشاورزی در زیرآبخیز چات و کمترین نیز در زیرآبخیز گمیشان اتفاق افتاده است. همچنین بیشترین میزان افزایش جمعیت در زیرآبخیز چات اتفاق افتاده است که نتایج افزایش اراضی کشاورزی را تأیید میکند. نتایج بیانگر وضعیت خیلی بد شاخص EPI در دو زیرآبخیز مراوهتپه و چات است و داشلیبرون در رتبه بعدی قرار دارد و زیرآبخیز گمیشان بهترین وضعیت را در این شاخص دارد. با توجه به نتایج امتیاز نهایی وضعیت گمیشان بهتر از سایر زیرآبخیزها در بخش محیطزیست است.در حالت کلی میانگین نتایج شاخص محیطزیست بین 0.33 تا 0.5 متغیر بود. نتایج شاخص حیات نشان داد که وضعیت این شاخص در کلیه زیرآبخیزها متوسط رو به بالا است.در حالت کلی میانگین نتایج شاخص حیات بین 0.75 تا 0.83 متغیر بود. نتایج شاخص سیاستگذاری نشان داد که بر اساس میانگین امتیازات وضعیت این شاخص در کلیه زیرآبخیزها ضعیف است. در حالت کلی میانگین نتایج شاخص سیاستگذاری برای همه زیرآبخیزها 0.58 بود. مقادیر نهایی شاخص WSI نشان داد که تمامی زیرآبخیزها به لحاظ پایداری در هر چهار شاخص اصلی وضعیت ضعیفی دارند. با توجه به میانگین امتیازات (0.448) حوزه آبخیز اترک به لحاظ پایداری در طبقه پایین قرار میگیرد.
نتیجهگیری
با توجه به نتایج بهدستآمده و قرارگیری حوزه آبخیز رودخانه اترک در سطح پایین پایداری، اتخاذ اقدامات فوری و برنامهریزی شده برای بهبود وضعیت پایداری ضروری است. مهمترین پیشنهادهای مدیریتی و قابل اجرا در حوزه آبخیز اترک شامل 1. مدیریت جامع منابع آب که سبب افزایش بازدهی مصرف آب در بخش کشاورزی با بهکارگیری روشهای نوین آبیاری و مدیریت مصرف در بخش شرب و صنعت خواهد شد. 2. بهبود کیفیت منابع آب شامل کنترل و کاهش ورودی آلایندهها به منابع سطحی و زیرزمینی از طریق توسعه سامانههای تصفیه فاضلاب شهری و روستایی قابل انجام است. 3. حفاظت و احیای پوشش گیاهی طبیعی بهصورت اجرای طرحهای احیای مراتع تخریبشده و توسعه مناطق حفاظتشده که در ارتقای وضعیت پایداری آبخیز نقش اساسی دارند. 4. تقویت حکمرانی محیطزیستی و سیاستگذاری و ایجاد هماهنگی بین سازمانهای متولی آب، کشاورزی و محیطزیست برای اجرای مدیریت جامع حوزه آبخیز از دیگر راهکارهای مهم جهت ارتقای وضعیت پایداری در حوزه آبخیز اترک است.
مهدی تیموری؛ امید اسدی نلیوان
چکیده
با افزایش جمعیت، اهمیت منابع آب زیرزمینی بهعنوان یکی از مهمترین منابع تأمینکننده آب شرب در مناطق خشک بیش از پیش آشکار میشود. در این پژوهش، بهمنظور تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی شهرستان تربتجام و اولویتبندی عوامل موثر از روشهای تحلیل سلسله مراتبی و روش بیشینه آنتروپی با استفاده از مدل MaxEnt و عوامل فاصله ...
بیشتر
با افزایش جمعیت، اهمیت منابع آب زیرزمینی بهعنوان یکی از مهمترین منابع تأمینکننده آب شرب در مناطق خشک بیش از پیش آشکار میشود. در این پژوهش، بهمنظور تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی شهرستان تربتجام و اولویتبندی عوامل موثر از روشهای تحلیل سلسله مراتبی و روش بیشینه آنتروپی با استفاده از مدل MaxEnt و عوامل فاصله و تراکم گسل، سنگشناسی، شیب، جهت شیب، فاصله از آبراهه و تراکم زهکشی، طبقات ارتفاعی، کاربری اراضی، انحنای دامنه، شاخص رطوبت توپوگرافیک و شاخص موقعیت توپوگرافیک استفاده شده است. همچنین، برای ارزیابی این دو روش، از منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) استفاده شد. از مجموع 220 چشمه موجود، بهصورت تصادفی 30 درصد بهعنوان دادههای اعتبارسنجی و 70 درصد بهعنوان دادههای آزمون (روش بیشینه آنتروپی) طبقهبندی شدند. بر اساس روش بیشینه آنتروپی، نتایج نشان داد که 29.6 درصد حوزه آبخیز دارای پتانسیل آب زیرزمینی بالایی است. بر اساس نمودار جکنایف، لایههای ارتفاع (DEM)، شیب، فاصله از گسل و سنگشناسی بهترتیب مهمترین عوامل تاثیرگذار بر پتانسیل آب زیرزمینی بودند. سطح زیر منحنی (AUC) در روش بیشینه آنتروپی، نشاندهنده دقت 91 درصد (عالی) در مرحله آموزش و 80 درصد (خیلی خوب) در مرحله اعتبارسنجی برای تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی بود. بر اساس روش تحلیل سلسله مراتبی، 34.4 درصد حوضه دارای پتانسیل آب زیرزمینی میباشد و لایههای شیب، سنگشناسی، ارتفاع و فاصله از گسل بهترتیب مهمترین عوامل تاثیرگذار بودند و دقت این روش 73 درصد برآورد شد. نتایج نشان داد که بهکارگیری روشهای تحلیل سلسله مراتبی و روش بیشینه آنتروپی، ضمن صرفهجویی در زمان و هزینه، قابلیت مناسبی در پیشبینی پتانسیل آب زیرزمینی دارند و روش بیشینه آنتروپی برتری بیشتری نسبت به روش تحلیل سلسله مراتبی دارد.
