ارزیابی آثار تناسب اراضی روی مقادیر رواناب با استفاده از مدل SWAT (مطالعۀ موردی: حوضۀ آبخیز کارده)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه تربت حیدریه

2 مدرس آبخیزداری، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه تربت حیدریه

چکیده

استفادۀ صحیح از اراضی با توجه به قابلیتی که دارند، یکی از راه‏کارهای مناسب برای مدیریت رواناب حوضۀ آبخیز است. مدیر حوضه می‏تواند با درنظرگرفتن قابلیت‏ها و محدودیت‏های حوضه، از بین ترکیبات مختلف و متنوع کاربری‏ها، کاربری بهینه را به‌منظور بهره‏برداری صحیح از رواناب پیشنهاد دهد. هدف از مطالعۀ حاضر، رتبه‏بندی تناسب کاربری اراضی با استفاده از روش Fuzzy- AHP در حوضۀ سد کارده مشهد و تأثیر آن روی مقادیر دبی خروجی از حوضه با استفاده از مدل SWAT است. به این منظور ابتدا نقشۀ کاربری فعلی منطقۀ مطالعه‌شده با استفاده از فن سنجش از دور و بازدید میدانی تهیه شد. مدل SWAT با استفاده از نقشۀ کاربری موجود واسنجی و ارزیابی شد. سپس، معیارها و محدودیت‏ها برای چهار کاربری مرتع، کشاورزی، جنگل و شهری تعیین شد. نقشۀ تناسب اراضی برای کاربری‏های یادشده با استفاده از ترکیب روش‏های فازی و AHP با استفاده از روش MCD در نرم‏افزار EDRISI تهیه شد. نقشۀ تناسب اراضی تهیه‌شده به جای نقشۀ کاربری موجود وارد مدل SWAT شد و نتایج بررسی شد. نتایج نشان داد 98/13 درصد مساحت حوضه برای کاربری جنگل مناسب بوده و همچنین وسعت مراتع در کاربری بهینه کاهش یافته است. نتایج مدل SWAT نشان داد با کاربری بهینۀ اراضی در حوضۀ سد کارده به‌ترتیب دبی متوسط و حداکثر روزانه 25/16 و4 درصد نسبت به شرایط فعلی کاهش پیدا می‏کند. کاهش مقادیر دبی خروجی می‏تواند به کاهش سیلاب در منطقه و تغذیۀ سفرۀ آب زیرزمینی کمک کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Asadi R, Maleki Nejad H, Fatahi A. Optimization of Land Use based on Water Resources by using Linear Programming (Case Study: Yazd City). Water Manag Arid L. 2015;(2):11–26. [ Persian]
[2].  ZHANG H, ZHANG X. Land use structural optimization of Lilin based on GMOP-ESV. Trans Nonferrous Met Soc China. 2011;21:s738–42.
[3].  Shaygan M, Alimohammadi A, Mansourian A, Govara ZS, Kalami SM. Spatial multi-objective optimization approach for land use allocation using NSGA-II. IEEE J Sel Top Appl Earth Obs Remote Sens. 2014;7(3):906–16.
[4].  Chakrabarty BK. Urban management: Concepts, principles, techniques and education. Cities. 2001;18(5):331–45.
[5].  Deng Z, Zhang X, Li D, Pan G. Simulation of land use/land cover change and its effects on the hydrological characteristics of the upper reaches of the Hanjiang Basin. Environ Earth Sci. 2015;73(3):1119–32.
[6].   fisheries management in Songkhla Lake, Thailand. EEPSEA, IDRC Regional Office for Southeast and East Asia, Singapore, SG; 2010.
[7].  Maghami Moghim F, Karimi A, Haghnia G, Dourandish A. Determination of optimum cropping pattern in at local scale to reduce land degradation using a linear programming model(A case study: Roin area, North Khorasan Province). Soil Manag J. 2013;(1):1–10.
[8].  Palamuleni LG, Ndomba PM, Annegarn HJ. Evaluating land cover change and its impact on hydrological regime in Upper Shire river catchment, Malawi. Reg Environ Chang. 2011;11(4):845–55.
[9].  Pikounis M, Varanou E, Baltas E, Dassaklis A, Mimikou M. Application of the SWAT model in the Pinios river basin under different land-use scenarios. Glob Nest Int J. 2003;5(2):71–9.
[10].            Croke BFW, Merritt WS, Jakeman AJ. A dynamic model for predicting hydrologic response to land cover changes in gauged and ungauged catchments. J Hydrol. 2004;291(1–2):115–31.
[11].            Zhang L, Nan Z, Yu W, Ge Y. Modeling land-use and land-cover change and hydrological responses under consistent climate change scenarios in the Heihe River Basin, China. Water Resour Manag. 2015;29(13):4701–17.
[12].            Mohammadi M, Nastaran M, Sahebgharani A. Sustainable spatial land use optimization through non-dominated sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II):(Case Study: Baboldasht District of Isfahan). Indian J Sci Technol. 2015;8(S3):118–29.
[13].            Singh HV, Kalin L, Morrison A, Srivastava P, Lockaby G, Pan S. Post-validation of SWAT model in a coastal watershed for predicting land use/cover change impacts. Hydrol Res. 2015;46(6):837–53.
[14].            Guo J, Su X, Singh VP, Jin J. Impacts of climate and land use/cover change on streamflow using SWAT and a separation method for the Xiying River Basin in northwestern China. Water. 2016;8(5):192.
[15].            Makhdoom M. Fundamental Land use planning.15 nd ed. Tehran. University of Tehran Press; 2010. [ Persian]
[16].            Studies GPP. Identification and Development of Criteria for Assessing the Ecological Capacity of Uses in Golestan Province by Multi-Criteria Evaluation (MCE). 2009. p. 241.
[17].            Kallali H, Anane M, Jellali S, Tarhouni J. GIS-based multi-criteria analysis for potential wastewater aquifer recharge sites. Desalination. 2007;215(1–3):111–9.
[18].            Asgarian A, Jabbarian Amiri B, Shabani Alizadeh A, Feghhi J. Predicting the Spatial Growth and Urban Sprawl in Sari, Iran Using Markov Cellular Automata Model and Shannon Entropy [Internet]. Iranian Journal of Applied Ecology; 2014. 13-25 K1-Urban sprawl K1-Remote sensing K1-S p. Available from: http://ijae.iut.ac.ir/article-1-427-fa.html [Persian]
[19].            Gyawali S, Techato K, Monprapussorn S, Yuangyai C. Integrating land use and water quality for environmental based land use planning for U-tapao river basin, Thailand. Procedia-Social Behav Sci. 2013;91:556–63.
[20].            Joh H-K, Park J-Y, Shin H-J, Lee J-W, Kim S-J. The Uncertainty Analysis of SWAT Simulated Streamflow Applied to Chungju Dam Watershed. In: Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference. Korea Water Resources Association; 2011.
[21].            Green CH, Tomer MD, Di Luzio M, Arnold JG. Hydrologic evaluation of the soil and water assessment tool for a large tile-drained watershed in Iowa. Trans ASABE. 2006;49(2):413–22.
[22].            Santhi C, Arnold JG, Williams JR, Dugas WA, Srinivasan R, Hauck LM. validation of the swat model on a large RWER basin with point and nonpoint sources 1. JAWRA J Am Water Resour Assoc. 2001;37(5):1169–88.
[23].            Akbari Mejdar H, Bahremand A.R, Najafinejad A, Sheikh V.B. Daily flow simulation of Chehelchai river Golestan province using SWAT model. Journal of Water and Soil Conservation. 2013; 20(3): 253-259. [Persian]
[24].            Rostamian R, Mousavi S.F, Heidarpour M , Afyuni M, Abaspour K. Application of SWAT 2000 Model for Estimating Runoff and Sediment in Beheshtabad Watershed, a Sub-basin of Northern Karun. Journal of Water and Soil Science. 2009;12(46-B):517-531. [ Persian]
[25].            Yu D, Xie P, Dong X, Su B, Hu X, Wang K, et al. The development of land use planning scenarios based on land suitability and its influences on eco-hydrological responses in the upstream of the Huaihe River basin. Ecol Modell. 2018;373:53–67.
[26].            Salmani H, Mohseni Saravi M, Rohani H, Salajeghe A. Evaluation of Land Use Change and its Impact on the Hydrological Process in the Ghazaghli Watershed. J watershed Manag Res [Internet]. 2012;3(6). Available from: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-120-fa.html [Persian]
[27].            Owji M.R, Nikkami D, Mahdian M.H, Mahmoudi Sh. Minimizing runoff and sedimentation by optimizing land use (Case Study: Jajrood watershed). Journal of Water and Soil Conservation. 2013; 20(4):183-199. [Persian]
 
دوره 6، شماره 1
فروردین 1398
صفحه 65-76
  • تاریخ دریافت: 15 تیر 1397
  • تاریخ بازنگری: 13 آبان 1397
  • تاریخ پذیرش: 13 آبان 1397
  • تاریخ اولین انتشار: 01 فروردین 1398
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1398