بررسی اثر تغییرات کاربری اراضی بر روی رواناب حوضه‌ی رودخانه‌ی قره چای با استفاده از مدل‌های HEC - HMS

جغرافیا و مطالعات محیطی

دوره 12، شماره 45، اردیبهشت 1402، صفحه 134-148   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

صیاد اصغری سراسکانرود^{* 1}؛ علیرضا سعیدی²

¹استاد، گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

²کارشناس ارشد، گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

چکیده

در طی چند دهه اخیر تغییر کاربری اراضی تحت تأثیر عوامل محیطی و انسانی سبب بروز اثرات جدی بر محیط زیست، اقتصاد و اجتماع شده است. مدلهای هیدرولوژیکی نمایش ساده شده‌ای از سیستم هیدرولوژی واقعی هستند که به مطالعه درباره کارکرد حوضه می‌پردازد بنابراین انتخاب مدل، نیاز به تشخیص قابلیت و محدودیت مدل‌های هیدرولوژی حوضه دارد. در تحقیق حاضر تجزیه و تحلیل تغییرات کاربری ارضی و تاٌثیر آن بر روی رواناب حوضه قره-چای با استفاده از مدل‌های HEC-HMS انجام شد. به منظور بررسی تغییرات کاربری اراضی بر تأثیر در تغییرات رواناب حوضه، بارش سالانه 2020 حوضه با ویژگی‌های کاربری اراضی 2001 به مدل معرفی گردید. نتایج مربوط به تغییرات کاربری اراضی نشان می‌دهد که بیشترین تغییرات در کاربری اراضی شامل تغییرات مربوط به اراضی فاقد پوشش گیاهی به صورت کاهشی و مخلوط زراعت آبی و دیم به صورت افزایشی می‌باشد. در شبیه‌سازی حوضه آبریز قره‌چای در مدل HEC-HMS واسنجی حوضه در شش زیرحوضه براساس اوج رواناب، ارتفاع رواناب و حجم رواناب مورد بررسی قرار گرفت که نتایج محاسبه شده با نتایج مشاهده شده به طور میانگین در عنصر ارتفاع رواناب 40/94 درصد و در عنصر اوج رواناب با 12/95 درصد و در عنصر حجم رواناب با 5/97 درصد مطابقت اجرای صحیح مدل بر روی حوضه را نشان می‌دهد. بنابراین می‌توان گفت که تغییر کاربری اراضی در حوضه آبریز قره چای باعث افزایش اوج و حجم رواناب شده و در نهایت به افزایش رواناب در این حوضه منجر شده است.

کلیدواژه‌ها

کاربری اراضی؛ رواناب؛ مدل HEC-HMS

مراجع

ابراهیمی، ح، رسولی، ع، احمدپور، ا، 1397، مدلسازی تغییرات دینامیک کاربری­اراضی با استفاده از پردازش شئ گرا تصاویر ماهواره­ای و مدل زنجیره مارکوف مطالعه موردی: شهر شیراز، فصلنامه علمی پژوهشی اطلاعات جغرافیایی، دوره بیست و هفتم، شماره 108 ، صص 137-149.

اصغری سراسکانرود،ص، آقایاری، ل، پیروزی،ا، 1396 بررسی تغییرات کاربری اراضی و تأثیر آن بر فرسایش با استفاده ازRS  و GIS (مطالعۀ موردی: شهرستان نیر)، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، شماره4، صص 49-63.

بلواسی، ا، اصغری سراسکانرود، ص، اسفندیاری درآباد، ف، زینالی، ب.، 1399، نقش تغییرات کاربری اراضی بر ویژگی­های رواناب و سیل­خیزی در حوضه آبریز دوآب، اکوهیدرولوژی، دوره7، شماره2.

پردل، ف، ابراهیمی، ع، عزیزی، ز، 1394، مروری بر روشهای تصحیح در تصاویر ماهواره­ای چندزمانه، نخستین همایش بین المللی جامع محیط زیست، https:// civilica.com/doc/478648.

ثقفیان، ب. حسنوند، ع، م. خسروشاهی، م.، 1379، روشهای تصحیح مدل ارتفاعی برای کاربرد در مدلهای هیدرولوژی، مجموعه مقالا ت همای ش ژئوماتی ک، 79 سازمان نقشه رقومی . برداری کشور، صفحه 363 تا 373.

سلمانی، ح، محسنی ساروی، م، روحانی، ح، سلاجقه، ع، 1391، ارزیابی تغییر کاربری و تأثیر آن روی رژیم هیدرولوژیکی در حوضه آبخیز قزاقلی استان گلستان، پژوهشنامه مدیریت حوضه آبخیز، سال سوم، شماره 6.

سلیمان زاده، م، محسنی، م، بختیاری، س، 1399، شبیه سازی رواناب و تأثیر تغییر کاربری اراضی بر آن با استفاده از تصاویر ماهواره­ای و مدل HEC-HMS (مطالعه موردی: حوضه آبخیز هلیل رود)، نشریه ترویج و توسعه آبخیزداری، سال8، شماره 28.

شایان، س، یمانی، مجتبی، یادگاری، م، 1395، پهنه بندی فرونشست زمین در حوضه آبخیز قره­چای همدان، هیدروژئومورفولوژی، شماره 9، صص 139-158.

صادقی، ح، ر، 1374، بررسی علل موثر در سیلاب و ارزیابی عوامل قابل کنترل، جنگل و مرتع، شماره 26 ، صفحه 12 تا 19.

فیضی زاده، ب، پیرنظر، م، زندکریمی، آ، عابدی قشلاقی، ح، 1393 ، ارزیابی کاربرد الگوریتم‌های فازی در افزایش دقت نقشه­های کاربری اراضی استخراج شده با روش­های پردازش شیءگرا، فصلنامه اطلاعات جغرافیایی، دوره بیست و چهارم، شماره 94 ، صص 107-113.

نشاط،ع. صدقی، ه، میرابوالقاسمی، ح ، 1385، برآورد میزان رواناب با استفاده از روش سازمان در حوضه آبریز تخت ملک - استان خوزستان، مجله علمی HEC-HMS و مدل (SCS) حفاظت خاک پژوهشی علوم کشاورزی ، شماره 4، صفحه 787-797.

یمانی، م، مهرجونژاد، ا، 1396، اثرات تغییر کاربری اراضی بر بیلان هیدرولوژیکی حوضه کردان با استفاده از مدل HEC- HMS، مجله جغرافیا و پایداری محیط، شماره4، صص 16-1.

Baillie. B.R., Davies. T. R., (2002). Effects of land use on the channel morphology of streams in the Moutere Gravels, Nelson, New Zealand, Journal of Hydrology (New Zealand), Vol. 41, No. 1, pp. 19-45.

Coniti, M., (2009), "More than just the Kappa coefficient: A program to fully characterize inter-rater reliability between two raters", SAS Global Forum, 242 (1): 1-7.

Chen, Y., Xu, Y. & Yi, Y., (2009) Impacts of land use scenarios on storm run off generation in Xitiaoxi basin China, Journal of Hydrology. 289(4):1-8.

Chen, Y., Yonpeng, X. and Yixing, Y. (2009). Impacts of land using change scenarios on

storm-runoff generation in Xitiaoxi basin, china. Journal Quaternary international Vol 208. 121-128 pp.

46. Halwatura, M.M.M. Najim, (2013) Application of the HEC-HMS model for runoff simulation in a tropical catchment, Environmental Modelling & Software 46.

Fox, D. M., E. W., Violaine, B., Cécile, S., Marc, P. N., Alain, D., (2012). A case study of land cover change (1950-2003) and runoff in a Mediterranean catchment, Applied Geography, 32, 810-821.

Fohrer, N., N. Steiner. and D. Moller. (2002). Multidisiplinary Trade-off Function for Land Use Option in Low Mountain Ranges Area: A Modelling Approach, Third International Conference on Water Resources and Environmen Research, Dresden University of Technology, 387-391 pp.

Hamdan. A.N., Almuktar. S., Scholz. M., (2021), Rainfall-Runoff Modeling Using the HEC-HMS Model for the Al-Adhaim River Catchment, Northern Iraq, Hidrology, V8, N58, pp1-17.

Hejazi, M. I. and Markus, M. (2009). Impacts of urbanization and climate variability on

floods in Northeastern Illinois. Journal of Hydrologic engineering, Vol.14(6): 606-616pp.

Kotoky P., Dutta M.K., Borah G.C . (2012). Changes in landuse and landcover along the Dhansiri River channel, Assam—A remote sensing and GIS approach. Journal of the Geological Society of India. 79 (1): 61-68.

Lliev, R., Bournaski, E., Kirilov, L. and Terziev, I. (2007). Computer Modeling of Watershed Runoff With Data for the Mester River, International Conference on Computer Sistem and Technologyies- CompSysTech,07. Chater IIIB. 19 1-10pp.

Muhammad, A., Aslam, Sh. J. Kh., Zahiruddin Khan, I., (2011). Simulation of the impacts of land- use change on surface runoff of Lai Nullah Basin in Islamabad, Pakistan, Landscape and Urban Planning, 102, 271–279.

Santos, J. Y. G., Silva, R. M., Carvalho Neto, J. G., Montenegro, S. M. G. L., Santos, C. A. G. and. Silva, A. M. (2015). Land cover and climate change effects on streamflow and sediment yield: a case study of Tapacurá River basin, Brazil. International Association of Hydrological Sciences. 6p.

Schumann, A. H., R. Funke and G. A. Schultz. (2000). Application of Geographic Information System for Conceptual Rainfall-Runoff Modeling, Journal of Hydrology,Vol.240, 45-61pp

Vaze, J., D.A. Post, F.H.S. Chiew, J.M. Perraud , N.R. Viney and J. Teng. (2010).Climate non-stationarity- validity of calibrated rainfall˚runoff models for use in climate change studies. Hydrology, 394: 447-457

Yener, M and Sorman, A. (2006). Modeling Studies with HEC-HMS and Runoff Scnarios in YUVACIK BASIN, TUKIYE. International Congress on River Basin Management, 621- 635pp.