بررسی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر فرسایش و سیل‌خیزی حوضه سقز قبل و بعد از احداث سد شهید کاظمی با استفاده از مدلArcSWAT

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه ژئومورفولوژی، دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 استاد ژئومورفولوژی، دانشکده ی برنامه ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 گروه ژئومورفولوژی ، دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی ، دانشگاه تبریز ، تبریز ، ایران

چکیده

یکی از بلایای طبیعی که امروزه مردم را ازنظر جانی و مالی تهدید می‌کند سیلاب است، حوضه آبریز سقز‌چای که به سد شهید کاظمی می‌ریزد با توجه به گذشت حدود نیم‌قرن از احداث سد تغییرات زیادی را متحمل شده است. بنابراین به بررسی تغییرات و تأثیر آن بر فرسایش و سیل‌خیزی پرداخته شده است. شناسایی ویژگی‌های ژئومورفیک حوضه سقزچای قبل و بعد از احداث سد شهید کاظمی و همچنین میزان فرسایش حوضه قبل و بعد از احداث سد و مشخص کردن میزان تغییرات کاربری اراضی برافزایش یا کاهش پوشش گیاهی از اهداف این تحقیق است. در این پژوهش از داده‌های هیدرومتری، رسوب، خاک، تصاویر ماهواره‌ای قبل و بعد از احداث سد، نقشه‌های توپوگرافی و زمین‌شناسی استفاده شده است. پس از پیش‌پردازش تصاویر ماهواره‌ای در نرم‌افزار ENVI نقشه‌های کاربری اراضی و NDVI تهیه و سپس داده‌ها وارد محیط Arc GIS شدند و نقشه‌های لازم و شاخص-های فیزیوگرافی حوضه تهیه گردید، داده‌های خاک، دبی و رسوب و نقشه‌های رستری وارد نرم‌افزار SWAT گردید و داده‌های لازم برای شبیه‌سازی آماده گردید و پس از چهل بار شبیه‌سازی با SWAT CUP نتایج صحت سنجی و واسنجی رسوب ضریب راندمان نش – ساتکلیف 64/0 و مقادیر این ضرایب به ترتیب 76/0 و 68/0 می-باشد و برای دبی دوره صحت سنجی راندمان نش – ساتکلیف 68/0 و مقادیر این ضرایب به ترتیب 86/0 و 67/0 بدست آمد که با توجه به میزان رسوب و دبی می‌توان گفت حوضه سیل‌خیز است، نزدیک بودن نتایج داده‌های مشاهده‌ای و شبیه سازی شده نشان می‌دهد مدل SWAT برای حوضه به خوبی پاسخگو است. درنهایت مشخص شد زمین‌های کشاورزی همراه با مراتع متراکم و مراتع به ترتیب با 134/2 و 1944/17 کاهش و زمین‌های بایر و مناطق مسکونی به ترتیب 46/16 و 0722/2 افزایش مساحت روبرو بوده‌اند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effects Of Land use Change On Erosioد & Flood In Saqqez basin Before & After Shahid Kazemi Dam Construction, Arc Swat model

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Rahmati 1
  • Mohammad Hossain Rezaei Moghaddam 2
  • Mohammad Reza Nikjoo 3
1 Geomorphology, Department of Planning & Environmental Sciences, University Of Tabriz , Tabriz , Iran
2 Professor of Geomorphology, Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
3 Department of Geomorphology, Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

One of the natural disasters that threatens people's lives and money today is the flood. The Basin of Saqez Chay, which enter to th through the Shahid Kazemi dam, has undergone many changes over the course of about half a century, and we have examined changes in its magnitude and its impact on erosion and flood. In this research, hydrometric data, sediment, soil, satellite images before and after the construction of the dam, topographic maps and geological data were used. After pre-processing satellite imagery, ENVI software was prepared for land use and NDVI maps. Then the data was entered into the Arc GIS environment, and the necessary maps and physiographic characteristics of the basin were prepared. . In the next step, soil data, flow rate, sediment, and Raster maps entered the SWAT software, and the information needed for simulation was obtained and after the simulation with the SWAT CUP, the results of the Validation and calibration were obtained. the Efficiency coefficient of Nash–Sutcliffe was 0.44 and the values of these coefficients were 0.76 and 0.68. For the Validation period, the Efficiency coefficient of Nash–Sutcliffe was 0.68 and the values of these coefficients were 0.86 and 0.67, respectively. Considering the amount of sediment and water flow, it can be said that the Basin is flooding. The closeness of observed data and simulation shows that the SWAT model works well for the basin. Finally, it was determined that agricultural land with dense pastures and rangelands decreased by 134.2 and 1944.19 respectively, and Wasteland and residential areas were, respectively 16.1617 and 2.7222 Percent to be decreased.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Flooding"
  • "Land use"
  • "Erosion"
  • "Watershed
  • Saqqez"

مراجع

  1. رضائی مقدم، محمد حسین؛ حجازی، میر اسدالله؛ بهبودی، عبدالله؛ (1398)، برآورد میزان رواناب حوضه آبریز لنبران چای در استان آذربایجان شرقی: کاربرد مقایسهای روشهای واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مدل SWAT، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره سی و یکم، پاییز 1398، صص 59-75.
  2. زاهدی، احسان؛ طالب، علی؛ طباطبایی، سیدعباس؛ رئیسی، آرزو؛ آسیایی، مجید؛ (1395)، شبیه­سازی جریان زیرسطحی برای تعیین مناطق مستعد احداث سد زیرزمینی با استفاده از مدل SWAT (مطالعه موردی: حوزه آبخیز رودخانه درونگر درگز)، پژوهش­نامه مدیریت حوزه آبخیز، سال هفتم، شماره 14، پاییز و زمستان 1395، صص 206- 215.
  3. سرایی، بهناز؛ طالبی، علی؛ مزیدی، احمد؛ پرویزی، سارا؛(1399)، در مطالعه ی با عنوان اولویت بندی حوزه ابخیز سردآبرود از نظر سیل خیزی با استفاده از مدل SWAT، مجله مخاطرات محیط طبیعی، دوره نهم، شماره بیست وسوم،بهار1399، صص85-98.
  4. شریعت جعفری، محسن، (1376)، ارزیابی روش‌های پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش در شیب‌های طبیعی مرکز پژوهش
  5.  حفاظت آب‌وخاک، انتشارات سازه، ص 124.
  6. شریفی فرود، نوروزی غلامرضا، (1381)، مدیریت جامع حوزه‌های آبخیز، کلید توسعه منابع زیستی، مجله جنگل و مرتع شماره 56.
  7. شفیعی مطلق،خسرو؛ پرهمت،جهانگیر؛ صدقی، حسین؛ حسینی، مجید؛ (1397)، بررسی تأثیر تغییرکاربری بر رواناب رودخانه­ی مارون در ایستگاه ایدنک با استفاده از داده­های سنجش ازدور و مدل SWAT، نشریه حفاظت منابع آب و خاک، سال هفتم، شماره سوم، بهار 1397،صص 71-86..
  8. فرخ­زاده، بهنوش؛ ایلدرمی، علیرضا؛ عطاییان، بهناز؛ نوروزی، مهناز؛ (1394)، ارزیابی تأثیر تغییر کاربری اراضی بر میزان بار معلق با استفاده از مدل SWAT (مطالعه موردی: حوضه آبخیز یلفان- استان همدان)، مجله پژوهش­های فرسایش محیطی دوره 3، شماره 19، پاییز 1394، صص 28 – 46.
  9. قدوسی، میثم؛ دلاور، مجید؛ مرید، سعید؛ (1393)، اثر تغییرات کاربری اراضی بر هیدرولوژی حوضه آبریز آجی چای و ورودی آن به دریاچه ارومیه، تحقیقات آب‌وخاک ایران، دوره 45، شماره 2، تابستان 1393 صص 133-123.

10. میرقاسمی، سیدحمید؛ بانژاد، حسین؛ فرید حسینی، علیرضا؛(1398)، ارزیابی تأثیر تغییر کاربری اراضی بستر رودخانه­ها بر میزان و شدت سیل (مطالعه­ی موردی: رودخانه­ی ارداک(،مطالعات جغرافیایی مناطق خشک دوره نهم، شماره سی و ششم، تابستان1398، صص 44-61.

  1. ,Srilert . Boonkaewwan Satika (2018) Impacts of land-use changes on Chotpantarat watershed discharge and water quality in a large intensive agricultural area in Thailand, Hydrological Sciences Journal Volume 63, 2018 - Issue 9.

 

  1. Chen ,Hao.  Fleskens, Luuk.  Baartman, Jantiene.  Wang ,Fei. Moolenaar, Simon. Ritsema, Coen (2019) Impacts of land use change and climatic effects on streamflow in the Chinese Loess Plateau: A meta-analysis, Science of The Total Environment,scitotenv.2019.134989.

 

  1. dos R. Pereira, Donizete Demetrius D. da Silva Fernando F. Pruski Mauro A. Martinez,  (2016), Hydrological simulation in a basin of typical tropical climate and soil using the SWAT Model Part II: Simulation of hydrological variables and soil use scenarios, Journal of Hydrology: Regional , v. 5, pp. 149-163.
  2. Loukas, A., L. Vasiliades, N. R. Dalezios., 2000. Flood producing mechanisms identification in southern British Cloumbia, Canada, Journal of Hydrology, Vol. 227, PP:218-235.
  3. Miller, S. N., W. G. Kepner, M. H. Mehaffey, M. Hernandez, D. C. Goodrich, R. C. Miller, D. T. Heggem, P. Miller, AND F. K. Devonald. Integrating landscape assessment and hydrologic modeling for land cover change analysis. Journal of the american water resources association 38(4):915-929, (2002).
  4. Saddique, Naeem. Mahmood, Talha. Bernhofer, Christian(2020) Quantifying the impacts of land use/land cover change on the water balance in the afforested River Basin, Pakistan, Environmental Earth Sciences (2020) ,pp. 2-13.
  5. Tom Lotz a, b , Christian Opp c , Xun Hec (2017) Factors of runoff generation in the Dongting Lake basin based on a SWAT model and implications of recent land cover change Tom Lotz a, b, Christian Opp c , Xun He c Quaternary International xxx (2017) 1-9.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 16 اردیبهشت 1400
  • تاریخ پذیرش: 29 اردیبهشت 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار