نوع مقاله : مروری
نویسندگان
1 دانشیار دانشگاه ارومیه
2 سایر
چکیده
چکیده
تغییرکاربری زمین در یک حوضه از جمله مهمترین عوامل موثر بر هیدرولوژی آن محسوب میشود. مدل L-THIA روشی برای ارزیابی آثار درازمدت هیدرولوژیک در یک حوضه است که کاربران میتوانند توسط آن تغییرات نسبی را که به واسطه تغییر کاربری در رواناب رخ داده، تعیین کنند. در همین راستا بخش بالادست رودخانه قرهسو در استان اردبیل از نظر تغییرات کاربری (1987-2012) و آثاری که بر تولید رواناب منطقه دارد، مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای انجام این کار از آمار بارش روزانه چهار ایستگاه، تصاویر ماهوارهای لندست (سنجنده TM و ETM) و نرمافزار تخصصی L-THIA و Arc Map استفاده کردهایم. نتایج مدلسازی نشان میدهد که در طی 25 سال بر اثر تغییرات کاربری زمین، مقدار رواناب تولیدی در حوضه به طور متوسط 8/1 میلیمتر افزایش داشته است که این امر سبب افزایش 86/2 میلیون مترمکعبی حجم رواناب در منطقه شده است. تغییرات کاربری عمدتاً در جهت افزایش مناطق مسکونی، کاهش سطح زمینهای جنگلی و مراتع است. در برخی از مناطق مثل دشت اردبیل به دلیل تبدیل مراتع به زمین کشاورزی تغییر کاربری در جهت مثبت عـمل کرده و باعث افزایش نفوذپذیری زمین و متقابلاً کاهش تولید رواناب در این بخش از منطقه شده است. مدل مذکور با توجه به توان تهیه نقشه پهنهبندی حجم و عمق رواناب، قابلیت مناسبی در نمایش آثار هیدرولوژیک تغییر کاربری و نشان دادن مناطق حساس و سیلخیز را در حوضه دارد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Hydrological Impact Assessment of Land Use Change on Annual Surface Runoff at the Gharasoo Catchment by Using L-THIA Model
چکیده [English]
Catchment land use changing in an area is one of the most important factors in hydrology. As a model, L-THIA was designed to assess the long-term impacts on the hydrology of a catchment for researchers who wanted to determine the relative changes in the runoffs from one land-use condition to another. In this regard, upstream section of Gharasoo catchment in Ardabil province has been evaluated in this study in terms of land use change (1987-2012) and the impacts on runoff production. To accomplish this end the research has used daily precipitation data from four stations, Landsat Satellite images (TM and ETM sensor), L-THIA extension software and Arc Map software. Modeling results indicate that during the 25 years, the land use change has caused an average of 1.8 mm increase in the runoff in this catchment. Land use changes mainly increase the expansion of residential areas, and loss of woodland and pastures. In some areas, such as Ardabil plain, due to conversion of pastures into farmland, land use changes have operated in a positive direction increasing the permeability of the ground and have mutually reduced runoff in this part of the catchment. Due to its capabilities in providing a zonation map, the volume and depth of the runoff, the model used in this study has the required ability to show the hydrologic impacts of land use change and demonstrate susceptible areas and flooding in the basin.
کلیدواژه‌ها [English]
- L-THIA
- Gharasoo Catchment
- Land use change
- Hydrologic impacts
مقدمه
سیل، حجم عظیمی از آب است که از دبی متعارف رودخانه بیشتر است. در کشور ما وقوع سیل بیش از این که ناشی از بارشهای تند باشد، از بر هم خوردن تعادل طبیعی و شرایط جغرافیایی و فیزیولوژیکی منطقه متأثر است (امیدوار و کیانفر، 1389). یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر سیلخیزی یک منطقه افزایش تولید رواناب در آن است. عوامل زیادی در میزان رواناب حاصل از یک بارش تأثیر دارند که از مهمترین آنها میتوان به نوع کاربری زمین اشاره کرد. نوع کاربری با آثار مستقیم در سرعت رواناب، میزان نفوذپذیری و زمان تمرکز سیل را کنترل میکند؛ در این بین تغییر کاربری از نوع کشاورزی یا مرتع به کاربری شهری تا مقادیر زیادی بر کاهش کیفیت آب و افزایش میزان رواناب حاصل از بارش تأثیر میگذارد. افزایش رواناب به واسطه تغییر کاربری میتواند شاخص خوبی برای تعیین احتمال بالقوه افزایش سیلاب در یک حوضه باشد (پرری و نواز، 2008: 4). تغییر کاربری و پوشش اراضی، بالطبع نتایج هیدرولوژیکی در مقیاسهای محلی، ناحیهای و جهانی به همراه دارد (فرجزاده و فلاح 1387: 89). تأثیرات هیدرولوژیک کاربری اراضی و مدیریت پوشش گیاهی در قالب تغییر در عمق رواناب، دبی حداقل، دبی حداکثر، رطوبت خاک و تبخیر و تعرق آشکار میشود (سیکا و همکاران، 2003).
افزایش تولید رواناب در یک منطقه خاص، علاوه بر افزایش پتانسیل سیلخیزی تأثیرات دیگری را نیز به دنبال دارد که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد: کاهش میزان نفوذپذیری زمین در نتیجه افت سطح آبهای زیرزمینی، افزایش قدرت تخریب آب، افزایش قدرت حمل رسوب و خارج از دسترس شدن خاکهای مناسب، افزایش قدرت حمل رسوب و پر کردن مخزنهای سدها، کاهش کیفیت آب و بسیاری از موارد دیگر. در سالهای اخیر، گسترش سامانههای پشتیبان تصمیم[1] (DSS) در قالب مدلها باعث روی آوردن دوباره به GIS[2] به عنوان ابزار تصمیمگیری شد (غلامعلیفرد، 1385: 4). زمینه اولیه تصمیمگیری برای تغییر کاربری، ارزیابی آثار هیدرولوژیکی است که میتواند شامل تغییر در کاربری کشاورزی یک منطقه یا تبدیل به کاربریهای غیرکشاورزی باشد. برای شبیهسازی آثار تغییر کاربری یک منطقه یا حوضه آبخیز مدلهای هیدرولوژیکی زیادی وجود دارد که مدل L-THIA یکی از آنهاست و در ایران، تنها در یک مورد در منطقه چالوس و نوشهر اجرا شده است.
منطقه مورد مطالعه این پژوهش بخشهای بالایی از حوضه آبخیز قرهسو، بالاتر از فرودگاه اردبیل را شامل میشود که از مهمترین زیرشاخههای آن میتوان به هیرچای، سقزچیچای، نمین چای و سولاچای اشاره کرد. وسعت حوضه مورد مطالعه معادل 1060 کیلومتر مربع و از زیر شاخههای ارس است (شکل شماره 1). در طی چند دهه اخیر تغییرات زیادی در کاربری زمین در حوضه آبخیز قرهسو به ویژه در دشت اردبیل، در مراتع و ارتفاعات در اثر چرای مفرط و شخم زدن مراتع رخ داده است. شناسایی نقاطی که دچار تغییر کاربری و افزایش رواناب شدهاند و معرفی آنها بهعنوان نقاط بحرانی میتواند به مدیریت بهتر حوضه و عملیات آبخیزداری در بخشهای بحرانی حوضه آبخیز منجر شود عدم شناخت در بسیاری موارد باعث تصمیمگیری غلط و گرفتن نتیجه منفی در محیط میشود.
شکل (1) نقشه موقعیت حوضه در استان اردبیل
در این پژوهش آثار تغییر کاربری 25 ساله (1987-2012) بر میزان رواناب سالانه در حوضه آبخیز رودخانه قرهسو به منظور شناسایی نقاط بحرانی و سیلخیز و مدیریت بحرانهای طبیعی مورد ارزیابی قرار گرفـته است. مدلی که برای این منظور مورد استفاده قرار گرفته، مدل ارزیابی آثار درازمدت هیدرولوژیکی[3] (L-THIA) است. در همین راستا از مهمترین کارهای صورت گرفته در زمینه سیل و برآورد رواناب میتوان به موارد زیر اشاره کرد: سلمان ماهینی و همکاران (1391) با استفاده از مدل L-THIA آثار تغییر کاربری را در تولید رواناب در منطقه چالوس و نوشهر بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که در طی 14 سال 3/17 میلیمتر به ارتفاع رواناب سالانه افزوده شده است که معادل 79/7 میلیون متر مکعب رواناب میشود. بهشتی و مددی (1391) با استفاده از مدل SCS-CN آثار تغییر کاربری در سیلخیزی را در حوضه رودخانه بالخلو برای بارشهای حداکثر 24 ساعته انجام دادند و به این نتیجه رسیدند که مساحت پهنههای پر خطر تا سه برابر افزایش نشان میدهد. رضویزاده و همکاران (1392) در پژوهشی تأثیر تغییرات کاربری زمین را در وقوع سیلاب مورد ارزیابی قرار دادند. بر اساس نتایج شبیهسازی، به علت تغییرات کاربری اراضی، دبی اوج سیل در سال 1381 نسبت به 1366 کاهش متوسط 17/16 درصدی را نشان میدهد و روند تغییرات کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه به لحاظ سیلخیزی مثبت ارزیابی شده است.
ویجی سکارا و همکاران (2012) در پژوهشی آثار تغییرات کاربری بر روی فرایندهای هیدرولوژیکی را در حوضه رودخانه البو مورد بررسی کردند. مدل هیدرولوژیکی بهکار رفته در پژوهش نشان داد که جریان آب به مقدار 7 درصد در مناطق بالادست افزایش یافته و یک کاهش 1، 12 و 3/2 درصدی به ترتیب در تبخیر وت عرق، جریان پایه و نفوذپذیری رخ داده است. اوزتورک و همکاران (2013) در پژوهشی تأثیر تغییرات کاربری اراضی را در هیدرولوژی حوضههای آبخیز روستایی مدلسازی کردند. نتایج نشان داد که حجم رواناب تولیدی بهشدت با تغییرات زمین از نوع جنگل به کشاورزی در ارتباط است و واکنش کمتری را در زمینهای با کاربری جنگلی دارد. آنها دریافتند که به طور کلی مدلسازی ابزاری مفید برای ارزیابی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر هیدرولوژی یک است. چاتچایی و همکاران (2013)، در پژوهشی به بررسی تأثیر تغییرات اقلیم و کاربری اراضی در سیلابهای حوضههای بزرگ حارهای پرداختند. مدل شبیهسازی شده و آنالیزهای حساسیت نشان داد که احتمال عقلی وقوع سیلابهای حداکثر در محل سد معادل 6311 مترمکعب در ثانیه است که تنها اندکی از سیلابهای در نظر گرفته شده (6000 مترمکعب در ثانیه) بیشتر است. از دیگر کارها میتوان به پژوهشهای صورت گرفته توسط خلیقی و همکاران (1384)، قهرودی (1385)، غفاری و همکاران (1388)، یاراحمدی و نیکجو (1391)، ونگ و همکاران (2005) و کادن و همکاران (2006) یانگ و همکاران (2008)، اشاره کرد.
بررسی و جمعبندی تحقیقات صورت گرفته با مدل فوق، نشاندهنده رویکردی جدید در بررسی نحوه تأثیر تغییر کاربری بر مقادیر رواناب و برآورد رواناب سالانه در مقیاس حوضه است به گونهای که در کشورمان تنها یک مورد با استفاده از این مدل در منطقه چالوس و نوشهر صورت گرفته است و نمونه موردی دیگری وجود ندارد.
مواد و روشها
مدل استفاده شده در این پژوهش L-THIA است. مدل فوق ابزار مناسبی برای کمک به سنجش آثار بالقوه تغییر کاربری بر رواناب سطحی و آلودگی آب است (سلمان ماهینی، 1391) با این مدل میتوان مکانهای مناسب برای یک کاربری خاص را شناسایی نمود تا بتوان از این طریق آثار موجود بر محیط زیست را به حداقل رساند (حسیننیا. 1387: 45). هسته اصلی این مدل بر مبنای روش شماره منحنی (CN) سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) است. مقادیر CN را بین 100-0 بیان مینماید که در آن مقادیر بالا به کاربریهای شهری و مقادیر پایین برای مناطقی با نفوذپذیری بالا مثل تالابها و مراتع با تراکم پوشش گیاهی بالا تعلق میگیرد. در واقع استفاده از CN در L-THIA یک جایگرین ساده و مناسب برای مدلهای هیدرولوژیکی پیچیدهای است که به دادههای زیادی نیاز دارند و اغلب برای بیشتر مناطق در دسترس نیست (تانگ و همکاران، 2005: 43).
یکی از مزایای L-THIA عدم نیاز به کالیبراسیون مدل با دادههای واقعی منطقه است. در این سامانه مقادیر CN پیشفرض برای کاربریها و ترکیب گروههای هیدرولوژیکی خاک آماده شده است. همچنین دامنهای از مقادیر CN برای هر کاربری و ترکیب گروه هیدرولوژیکی وجود دارد که وابسته به شرایط رطوبت پیشین خاک، تیپ پوشش و مدیریت سرزمین است. کالیبراسیون مدل به صورت خودکار با استفاده از ترکیبهای مختلف CN پیشفرض موجود در L-THIA GIS صورت میپذیرد و به این دلیل مورد توجه سیاستگذارانی است که میخواهند پیامدهای مدیریت بحران را شناسایی نموده و آثار نامطلوب آن را اصلاح نمایند (پرری و نواز، 2008: 10). شکل شماره 2 نحوه اجرای مدل را نمایش میدهد.
شکل (2) اجرای مدل L-THIA
با توجه به مدل ارائه شده در بالا وجود لایه کاربری زمین و گروههای هیدرولوژیکی خاک از موارد ضروری برای اجرای مدل است. برای تهیه نقشه کاربری زمین در دو دوره مختلف (سالهای 1985و 2012) از تصاویر سنجندههای ETM و TM ماهواره لندست در سالهای 1985 و 2012 استفاده شدهاست. با توجه به هدف پژوهش که بررسی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر تولید رواناب است برای سالهای 1987 و 2012 به طور جداگانه با استفاده از تصاویر ماهوارهای لایه کاربری زمین تهیه شد تا در مدلسازی مورد استفاده قرار گیرد. برای انجام این کار تـصاویر پس از آمادهسازی وارد مـحیط نـرمافزار ENVI شـدند و با استفاده از روش طبقهبندی نظارت نشده لایه کاربری زمین تهیه شد. لایه بعدی مورد استفاده شاخص پوشش گیاهی NDVI است که با استفاده از باندهای قرمز و مادون قرمز تصاویر ماهوارهای در محیط نسخه 10 نرمافزار Arc Map تهیه و با لایه کاربری زمین ترکیب شد تا طبقهبندی کاربری اراضی به صورت مناسبتری انجام گیرد. با ترکیب لایه NDVI و لایه کاربری، در نهایت لایههای کاربری اراضی در هفت طبقه کاربری طبقهبندی شدند (شکل 3 و 4) که اطلاعات مربوط به هرکدام در جدول شماره 1 ارائه شده است.
شکل (3) لایه کاربری زمین در سال 1987
شکل (3) لایه کاربری زمین در سال 1987
طبق اطلاعات جـدول بیشترین مساحت منطقه را در هر دو دوره زمانی کاربـری نوع کشاورزی تشکیل میدهد. در رتبه بعدی زمینهای مرتعی با تراکم کمتر از 50 درصد قرار دارند که جزو مراتع فقیر و آسیبپذیر محسوب میشوند.
جدول (1) مساحت کاربری زمین
|
نوع کاربری سال 1389 |
مساحت کاربری به درصد |
نوع کاربریسال 2012 |
مساحت کاربری به درصد |
|
پهنه های آبی |
26/0 |
پهنه های آبی |
42/0 |
|
مرتع با تراکم کمتر از 50 درصد |
65/30 |
مرتع با تراکم کمتر از 50 درصد |
32 |
|
مرتع با تراکم 50 تا 75 درصد |
6/7 |
مرتع با تراکم 50 تا 75 درصد |
5/5 |
|
مرتع با تراکم بیشتر از 75 درصد |
4/13 |
مرتع با تراکم بیشتر از 75 درصد |
3/4 |
|
جنگل |
75/4 |
جنگل |
6/4 |
|
منطقه مسکونی |
18/0 |
منطقه مسکونی |
3/0 |
|
کشاورزی |
1/43 |
کشاورزی |
8/52 |
از لایههای دیگری که در این مدل مورد استفاده واقع شده، دادههای مربوط به گروههای هیدرولوژیکی خاک است. گروههای هیدرولوژیکی خاک معیاری است که برای تعیین مقدار رواناب حاصل از بارندگی در یک ناحیه به کار برده میشود، خاکهای مختلف توانایی ایجاد رواناب متفاوتی دارند. طبق تقسیمبندی سازمان حفاظت خاک آمریکا، گروههای هیدرولوژیکی خاک شامل چهار گروه A، B، C، D است که هر یک از گروهها به ترتیب دارای پتانسیل تولید رواناب کم، متوسط، نسبتاً زیاد و زیاد است. به طور کلی شدت نفوذپذیری از گروه A بـه سمت گروه D کاهش مـییابد (بهشتی جاوید، 1390: 106). برای تـهیه این لایه از نقشه گروههای هیدرولوژیکی خاک حوضه رودخانه قرهسو (مهندسان مشاور بوم آب، 1376) استفاده شده است. شکل شماره 4 نقشه گروههای هیدرولوژیکی حوضه را نشان میدهد. در جدول شماره 2 درصد مساحت هر کدام از این گروهها نشان داده شده است. طبق اطلاعات جدول هیدرولوژیکی A (با نفوذ پذیری بالا) با 37 درصد بیشترین بخش حوضه را در بر میگیرد.
شکل (4) نقشه گروههای هیدرولوژیکی خاک حوضه رودخانه قرهسو
جدول (2) مساحت گروههای هیدرولوژیکی خاک به درصد
|
نوع گروه هیدرولوژیکی خاک |
مساحت گروه هیدرولوژیکی خاک به درصد |
|
گروه هیدرولوژیکی A |
37 |
|
گروه هیدرولوژیکی B |
7/26 |
|
گروه هیدرولوژیکی C |
2/10 |
|
گروه هیدرولوژیکی D |
1/26 |
دادههای بارش
در مدلL-THIA دادههای سالانه بارش بهصورت بارشهای مجزا مورد استفاده قرار میگیرد. با توجه به این امر لازم است برای ایستگاههای بارانسنجی مورد نظر دادههای بارش به صورت روزانه تهیه شود. چهار ایستگاه بارانسنجی در مـحدوده حوضه وجود دارد (اردبیل، بیلهورق، جعفرلو و فولادلو) با توجه به دوره آماری ثبت شده در آنها، سالهای 1994 تا 2007 به عنوان دوره آماری مشترک در نظر گرفته شدهاند. پس از آمادهسازی دادههای بارش روزانـه به جهت استفاده در مدل، دادهها وارد مـحیط نرمافزار Excel شـدند. پـس از تهیه لایههای مذبور (آمار بارش روزانه، کاربری زمین و گروههای هیدرولوژیکی خاک)، دادهها در محیط نرمافزار ARCMAP با استفاده از نرمافزار تخصصیL-THIA مدلسازی شدند و در نهایت نقشه نهایی منطقه برای دو دوره 1987 (با استفاده از کاربری سال 1987) و 2012 (با استفاده از کاربری سال 2012) به دست آمد که ارتفاع رواناب سالانه را در بخشهای مختلف حوضه نشان میدهد (شکل شماره 5 و 6). در ادامه با استفاده از همین نقشهها مقدار حجم رواناب تولیدی در واحد سطح و نیز سطح کل حوضه محاسبه شد.
شکل (5) نقشه حجم رواناب تولیدی در سال 1987
شکل (6) نقشه حجم رواناب تولیدی در سال 2012
بحث و نتیجهگیری
با توجه به نقشههای کاربری زمین و اطلاعات حاصل از آن، تغییرات کاربری اراضی در سال 2012 نسبت به سال 1987در جدول شماره 3 ارائه شده است. همانطور که جدول نشان میدهد، درصد تغییرات کاربریها در هر طبقه نشانگر افزایش تولید رواناب در منطقه است. بیشترین تغییرات کاربری با 6/67- درصد مربوط به مراتع با تراکم بیشتر از 75 درصد است. بررسی دو نقشه نشان میدهد که تغییرات این کاربری در جهت تبدیل به مراتع با تراکم کمتر از 50 درصد و زمینهای کشاورزی بوده است. توسعه مناطق مسکونی مانند شهرها و روستاها از دیگر کاربریهایی است که دستخوش بیشترین تحول شده است. مناطق مسکونی به دلیل وجود آسفالت و مواد غیرقابل نفوذ از مناطقی هستند که مقدار تولید رواناب در آنها به بیشترین مقدار خود میرسد. درصد تغییرات این کاربری در حدود 65 درصد نسبت به دوره قبل افزایش یافته است. در طی دوره زمانی مورد مطالعه حدود 4/23 درصد به مساحت زمینهای کشاورزی افزوده شده است که این توسعه ناشی از تخریب زمینهای مرتعی در نواحی پای کوهی شمال، شمالشرق و شرق حوضه است. جنگلها از دیگر کاربریهای منطقه هستند. مناطق جنگلی حوضه در واقع ادامه جنگلهای هیرکانی شمال را تشکیل میدهند. با توجه به این امر گستردگی کاربری در بخشهای شرقی و شمال شرقی حوضه بیشتر از مناطق دیگر آن است. تغییرات رخ داده در این کاربری نیز چشمگیر است و حدود 1/13 درصد از مساحت این زمینها تخریب شده و از مساحت آن کاسته شده است.
جدول (3) مساحت کاربری زمین در سالهای 1987 و 2012 و تغیرات آنها
|
نوع کاربری
|
مساحت کاربری سال 1987 کیلومر مربع |
مساحت کاربری سال 2012 کیلومترمربع |
درصد تغییرات |
|
پهنههای آبی |
7/2 |
5/4 |
6/66 |
|
مرتع با تراکم کمتر از 50 درصد |
2/325 |
9/339 |
5/4 |
|
مرتع با تراکم 50 تا 75 درصد |
6/80 |
5/58 |
4/27- |
|
مرتع با تراکم بیشتر از 75 درصد |
2/142 |
1/46 |
6/67- |
|
جنگل |
3/50 |
7/43 |
1/13- |
|
منطقه مسکونی |
2 |
3/3 |
65 |
|
کشاورزی |
457 |
564 |
4/23 |
تأثیرات این تغییرات کاربری را به خوبی میتوان در نقشه حجم رواناب تولیدی مشاهده کرد. با توجه به اندازه سلولهای نقشه نهایی (30*30متر) متوسط حجم رواناب در حوضه، با کاربری سال 1987 برابر با 4/59 مترمکعب در سال در سلول است. در نقشه عمق رواناب به دست آمده با استفاده از کاربری سال 2012 مقدار متوسط حجم رواناب در هر سلول به 4/59 مترمکعب افزایش یافته است. این آمار نشانگر افزایش تولید رواناب در بخشهای مـختلف حوضه است. در کل حوضه با توجه بـه افزایش متوسط 8/1 میلیمتری تولید حجم رواناب تولید شده در یک سال به مقدار 86/2 میلیون مترمکعب افزایش یافته است. جدول شماره 4 وضعیت حجم و عمق رواناب تولیدی در حوضه را نشان میدهد.
جدول (4) وضعیت حجم و عمق رواناب در حوضه
|
سال رواناب |
سال 1987 |
سال 2012 |
|
متوسط عمق رواناب (mm) |
16/64 |
96/65 |
|
متوسط حجم رواناب () |
7/57 |
4/59 |
|
حجم کل رواناب تولیدی () |
67377372 |
70239191 |
برای این که بتوانیم تحلیل مناسبی از تأثیرات تغییرات کاربری در بخشهای مختلف حوضه داشته باشیم، حوضه مورد مطالعه را به شش واحد کاری (شش زیرحوضه) تقسیم کردیم. بعد از این مرحله، وضعیت متوسط عمق و حجم رواناب و نیز حجم کل رواناب تولیدی در واحدها را برای هر دو دوره 1987 و 2012 استخراج کردیم (جدول شماره 5). با توجه به آمار استخراجی از بین شش زیرحوضه برخلاف کل حوضه در 2 زیرحوضه شماره 4 و 5 مقدار حجم رواناب تولیدی به ترتیب به مقدار 44/6 و 7/0 درصد کاهش یافته است. علت این امر ناشی از افزایش سطح زمینهای کشاورزی در منطقه است. به عنوان مثال در حوضه شماره 4 به دلیل قرارگیری بخش وسیعی از آن در منطقه دشت اردبیل، وسعت تمامی کاربریها به نفع زمینهای کشاورزی کاهش یافته است به گونهای که وسعت زمینهای کشاورزی از 65 درصد در سال 1987 به 84 درصد افزایش یافته است. این تغییرات باعث شده است که تولید رواناب در این زیرحوضهها کاهش یابد. شرایط مشابه این تحول را در حوضه شماره 5 نیز میتوان مشاهده کرد. با توجه به این امر تغییرات کاربری این دو زیرحوضه از نظر تولید رواناب و سیلخیزی در جهت مثبت عمل کرده و از توان سیلخیزی منطقه کاسته است. در سایر زیرحوضهها به دلیل نوع تغییرات کاربری رخ داده همچون جنگل به مرتع یا مرتع متراکم به مراتع با تراکم کم، مقدار رواناب تولیدی افزایش یافته است. از این رو زیرحوضه شماره 3 با بیشترین تغییرات در تولید رواناب ، بیشترین تأثیر را از تغییرات کاربری زمین دریافت کرده و برای سیلخیزی شرایط مساعدتری را دارد. جدول شماره 5 خلاصهای از شرایط هیدرولوژیکی زیرحوضهها را به همراه میزان تغییرات رخ داده در آنها نشان میدهد.
جدول (5) خلاصهای از شرایط هیدرولوژیکی زیرحوضهها
|
شماره زیرحوضه |
رواناب |
سال 1987 |
سال 2012 |
درصد تغییرات |
|
زیرحوضه 1 |
متوسط حجم رواناب () |
69 |
2/70 |
74/1 |
|
حجم کل رواناب تولیدی () |
3489269 |
3539007 |
42/1 |
|
|
زیرحوضه 2 |
متوسط حجم رواناب () |
58 |
6/59 |
76/2 |
|
حجم کل رواناب تولیدی () |
3923030 |
4023267 |
55/2 |
|
|
زیرحوضه 3 |
متوسط حجم رواناب () |
4/63 |
6/65 |
47/3 |
|
حجم کل رواناب تولیدی () |
17051573 |
17628515 |
38/3 |
|
|
زیرحوضه 4 |
متوسط حجم رواناب () |
1/42 |
4/39 |
4/6- |
|
حجم کل رواناب تولیدی () |
2380928 |
2227683 |
44/6- |
|
|
زیرحوضه 5 |
متوسط حجم رواناب () |
3/56 |
9/55 |
7/0- |
|
حجم کل رواناب تولیدی () |
12067808 |
11982005 |
7/0- |
|
|
زیرحوضه 6 |
متوسط حجم رواناب () |
5/70 |
71 |
71/0 |
|
حجم کل رواناب تولیدی () |
28727297 |
28936609 |
72/0 |
نتایج حاصل از مدل در حوضه نشانگر افزایش متوسط 8/1 میلیمتری تولید رواناب است. این امر سبب افزایش 86/2 میلیون مترمکعبی حجم رواناب در منطقه شده است. تغییرات کاربری عمدتاً در جهت افزایش مناطق مسکونی، کاهش سطح زمینهای جنگلی و مراتع بوده است. در برخی از مناطق مثل دشت اردبیل به دلیل تبدیل مراتع به زمین کشاورزی تغییر کاربری در جهت مثبت عمل کرده و باعث افزایش نفوذپذیری زمین و متقابلاً کاهش تولید رواناب در این بخش از منطقه شده است. نتایج به دست آمده از تحقیق با نتایج پژوهش محققانی مانند سلمان ماهینی و همکاران (1391)، انجل[4] و همکاران (2003)، سعادتی و همکاران (1385) و غفاری و همکاران (1388) همخوانی دارد.
نتایج به دست آمده از مدلسازی صورت گرفته بیانگر قابلیت بالای آن در ارزیابی تأثیرات کاربری زمین در شرایط هیدرولوژیکی حوضه است. ترکیب مدل فوق با مدلهای ارزیابی و هیدرولوژیکی جدیدتر میتواند تا درجه زیادی بر دقت و صحت نتایج بیفزاید. نتایج این مدل اتفاقات رخ داده در سال مشخصی را پیشبینی نمیکند بلکه یک بینش کلی نسبت به آثار هیدرولوژیکی بلندمدت نسبی، حاصل از سناریوهای کاربریهای مختلف را ایجاد میکند (پاندی[5] و همکاران، 2000: 6). نتایج به دست آمده از پژوهش مذکور را میتوان در جهت مدیریت سیلاب، شناسایی پهنههای سیلخیز و مدیریت کاربریها به کار برد. همچنین میتوان نتایج را در جهت الویتبندی زیرحوضهها برای انجام اقدامات آبخیزداری در بخشهای آسبپذیر کاربردی کرد.
)