بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی بر جریان روزانه رودخانه نوژیان با استفاده از مدل‌های Clue-s و WetSpa

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء (ص) بهبهان

2 استادیار گروه آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء (ص) بهبهان

3 استادیار گروه آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان

چکیده

کاربری اراضی و نوسانات آن یکی از مهمترین عواملی است که بر چرخه طبیعی در اکوسیستم اثر می­‌گذارد. تغییرات کاربری اراضی باعث تغییر در سیکل هیدرولوژیکی حوضه شده و در نتیجه باعث تغییر تعادل آب بین بارش، تبخیر، نفوذپذیری و پاسخ رواناب می‌­شوند. درک رابطه بین تغییرات کاربری اراضی و عوامل به وجود ­آورنده آن و اثرات ثانویه آن بر رژیم هیدرولوژیکی، اطلاعات ضروری برای برنامه‌­ریزی استفاده از زمین و مدیریت پایدار منابع طبیعی فراهم می‌کند. در این پژوهش ابتدا نقشه کاربری اراضی حوزه آبخیز نوژیان برای سال 2014 با استفاده از سنجش از دور تهیه شد، سپس با استفاده از مدل Clue-s، کاربری اراضی برای سال 2025 شبیه­‌سازی شد. برای شبیه‌­سازی رواناب به مدلی نیاز است که به­‌خوبی بتواند میزان رواناب را شبیه‌­سازی نماید، بدین منظور از مدل WetSpa برای شبیه­‌سازی جریان روزانه برای کاربری اراضی سال­‌های 2000، 2014 و 2025 استفاده شد. با توجه به نتایج، معیار ارزیابی نش-ساتکلیف برای دوره واسنجی و اعتبارسنجی به‌ترتیب 68.26 و 66.75 درصد به­‌دست آمد. همچنین معیار تجمعی مدل (AM) برای دوره واسنجی و اعتبارسنجی 64 و 54.15 درصد محاسبه شد. مقایسه نقشه­‌های کاربری اراضی یاد شده نشان داد، مهمترین تغییرات کاربری در حوزه آبخیز نوژیان تبدیل جنگل­‌ها و مراتع به زمین­‌های کشاورزی است که در نتیجه­ این تغییرات حجم رواناب سالانه، بیشینه دبی و میانگین دبی به­‌ترتیب به ­­­میزان 16.20، 11.35 و 9.15 درصد افزایش می­‌یابد. نتایج حاصل از تحلیل آماری با استفاده از آزمون t جفتی هم نشان داد که تغییر کاربری اراضی در سطح معنی­‌داری یک درصد بر روی دبی در منطقه مورد مطالعه تأثیر دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of land use changes effects on daily stream flow in Nojian Watershed by Clue-s and WetSpa models

نویسندگان [English]

  • Narges Ghasemiamin 1
  • Nasim Arman 2
  • Hossein Zeinivand 3
1 MSc Student, Faculty of Natural Resources, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology, Behbahan, Iran
2 Assistant Professor, Faculty of Natural Resources, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology, Behbahan, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Iran
چکیده [English]

Land use and its fluctuations is one of the most important factors that affects on the natural cycle in the ecosystem. Land use changes cause change in watershed hydrological cycles, water balance between precipitation, evaporation, infiltration and runoff response. Understanding the relationship between land use changes and its factors and secondary effects on the hydrological regime provides the necessary information for planning of land use and sustainable management of natural resources. At first, land use maps related to years of 2000 and 2014 were prepared, then CLUE-s model was applied to simulate land use map of 2025. For simulating runoff, WetSpa model was employed to simulate daily runoff with land use maps related to years of 2000, 2014 and 2025. According to the results, the Nash-Sutcliffe evaluation criterion was calculated 68.26 % and 66.75 % for the calibration and validation periods, respectively. In addition, model Aggregate Measure (AM) was calculated 64 % and 54.15 % for the calibration and validation periods, respectively. Land use maps comparison showed, the main land use changes in Nojian Watershed was the conversion of forest and rangeland areas to agricultural lands .As a result of these changes the annual runoff volume, peak discharge, mean daily discharge increased to 16.20, 11.35 and 9.15 percent, respectively. Results of statistical analysis using paired t-test showed that land use change has effect on discharges in the study area at the level of 1%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • 2025 land use
  • Distributed hydrological model
  • GIS
  • Stream flow simulation
  • watershed