ارزیابی تأثیر اقدامات آبخیزداری بر متغیرهای هیدرولوژیک در حوزه آبخیز محمدآباد استفاده از مدل SWAT

فتح الله نژاد دامغانی, یحیی; کاویان, عطااله; غلامی, لیلا

doi:10.22098/mmws.2025.16959.1566

ارزیابی تأثیر اقدامات آبخیزداری بر متغیرهای هیدرولوژیک در حوزه آبخیز محمدآباد استفاده از مدل SWAT

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

² استاد، گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

³ دانشیار گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.

10.22098/mmws.2025.16959.1566

چکیده

برنامه‌ریزی و پیش‌بینی تغییرات در چرخه هیدرولوژیکی، معمولاً از مدل‌های هیدرولوژیکی بهره گرفته می‌شود که شرایط طبیعی را ساده‌سازی کرده و در مدیریت منابع آب یاری می‌رسانند. بر همین اساس در پژوهش حاضر به ارزیابی اثربخشی این اقدامات با مدل SWAT در حوزه آبخیز محمدآباد گلستان پرداخته شد. برای انجام پژوهش حاضر، به‌منظور شبیه‌سازی متغیرهای اقلیمی منطقه موردمطالعه از داده‌های روزانه بارش، دمای حداقل و حداکثر، تابش خورشیدی، رطوبت نسبی و سرعت باد از سال (1367 تا 1396) ایستگاه محمدآباد استفاده شد. به‌منظور بهره‌گیری از الگوریتم‌ها و توابع هدف گوناگون برای واسنجی و اعتبارسنجی از نرم‌افزار SWAT-CUP استفاده شد و پس از ارزیابی عملکرد مدل در شبیه‌سازی و کسب نتایج قابل‌قبول با استفاده از معیارهای ارزیابی مدل جهت اعمال اقدامات حفاظت آب‌وخاک آماده‌سازی شد. نتایج واسنجی و اعتبارسنجی نشان‌دهنده کارایی قابل‌قبول مدل SWAT برای شبیه‌سازی هیدرولوژیک آبخیز محمدآباد است. مقدار ضریب تبیین در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب برابر 93/0 و 98/0 بوده است. هم‌چنین مقدار شاخص نش-ساتکلیف برای مرحله واسنجی برابر 90/0 و برای مرحله اعتبارسنجی نیز 96/0 بوده است. میزان رواناب سطحی در صورت اجرای عملیات آبخیزداری به‌صورت سنگی ملاتی، توری سنگی، خشکه‌چین، نهال‌کاری و بذرکاری به ترتیب به میزان 36/36، 73/22، 18/18، 18/18 و 55/4 درصد نسبت به حالت بدون اجرای عملیات آبخیزداری کاهش پیدا کرده است. مطابق نتایج، پروژه‌های مکانیکی در منطقه باعث کاهش رواناب سطحی، سیل و متعاقباً کاهش هدررفت مواد سطحی خاک، فرسایش و درنهایت حمل ذرات فرسایش یافته از آبراهه‌ها به خارج از آن شده است. نتایج کلی نشان‌دهنده تأثیر قابل‌قبول این اقدامات در سطح حوزه آبخیز موردبررسی بوده است. درنهایت می‌توان اذعان نمود با اقدامات آبخیزداری علاوه بر اینکه می‌توان به کاهش خسارات ناشی از سیل و رسوب کمک نمود می‌توان تهدید سیلاب را به فرصت تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی و وجود آب در چشمه‌ها، قنوات و چاه‌ها در زمان خشک‌سالی، با کم‌ترین هزینه و منطبق با شرایط اکولوژیکی منطقه تبدیل نمود.

کلیدواژه‌ها