ارزیابی تأثیر تغییر کاربری اراضی بستر رودخانه ها بر میزان و شدت سیل (مطالعه ی موردی: رودخانه ی ارداک) (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
در سال های اخیر تصرف روزافزون بستر و حریم رودخانه ها و تغییر کاربری آن ها نه تنها تهدیدی برای دسترسی به آب سالم محسوب می شود، بلکه باعث شده است که با وجود تداوم دوره های خشک سالی، مخاطرات سیل افزایش یابد. مدیریت منابع آب و بهره گیری از سیل و تبدیل آن به یک موهبت الهی بدون شناخت و تحلیل واکنش مؤلفه های هیدرولوژی به تغییر اقلیم و دخالت های انسانی ازجمله تغییر کاربری اراضی بستر و حریم رودخانهها میسر نیست. این پژوهش در سال 1396 در مشهد مقدس و در حوضه ی رودخانه ارداک انجام گرفت. برای ترسیم حوضه ی آبخیز و استخراج پارامترهای فیزیکی آن از تصاویر ماهوارهای ASTER و نرم افزار HEC-GeoHMS استفاده شد. نقشه ی بستر موجود رودخانه و حاشیه ی آن تهیه و به عنوان یک لایه ی جدید به نقشه ی کاربری اراضی حوضه اضافه شد. با هم پوشانی نقشه های کاربری اراضی و گروه هیدرولوژیکی خاک حوضه در محیط GIS، نقشه ی CN حوضه ی آبخیز و متوسطCN هر زیرحوضه محاسبه گردید. پس از ورود اطلاعات به مدلHEC-HMS ، مدل اجرا و سیلاب با دوره ی بازگشت های مختلف شبیه سازی شد. نقشه های کاربری اراضی و گروه هیدرولوژیکی خاک برای شرایط تغییر کاربری بستر رودخانه اصلاح و نقشه ی جدید CN و سپس متوسطCN هر زیرحوضه تعیین و به مدل معرفی شد. مدلHEC-HMS مجدد برای شرایطی که CN متوسط زیرحوضه ها تغییر و سایر مشخصات آن ها ثابت می مانند، اجرا گردید. نتایج نشان داد که با تغییر بستر رودخانه به کاربری باغی و زراعی، دبی حداکثر سیلاب و حجم رواناب کاهش می یابد که نرخ این کاهش با افزایش دوره ی بازگشت سیلاب کم تر می شود؛ به طوری که برای سیلاب با دوره ی بازگشت 25 ساله در اثر تغییر کاربری اراضی بستر رودخانه، دبی حداکثر سیلاب و حجم رواناب به ترتیب 3/3 و 6/2 درصد کاهش را نشان می دهد.Evaluation of the impact of river bed land use change on amount and severity of floods (Case Study: Ardak River)
Abstract
In recent years, the increasing possession and changing in land use of river bed not only have posed a threat to healthy water availability, but also have increased the risk of floods, as droughts continue. Managing water resources and converting flood water into a divine gift is impossible without understanding and analyzing the response of hydrological components to climate change and human interference, including changing in the land use of river bed. This study was performed in 2017 in Ardak River Basin, Mashhad. The ASTER satellite images and HEC-GeoHMS software were used to outline catchment boundaries and extract its physical parameters. The existing river bed map and its periphery were prepared and added as a new layer to the basin land-use map. By integrating land-use maps and soil hydrological groups of basin in GIS environment, the CN map of catchment area and average CN of each sub-basin were calculated. After entering data into HEC-HMS model, the model was run and flood was simulated with different return periods. Land use and soil hydrological group maps were reformed. Then the new CN map and the average CN of each sub-basin were determined and introduced to the model based on the changes in the land-use map. The HEC-HMS model was re-run for the conditions where the mean CN of the sub-basins changed and their other characteristics remain constant was ran. The results showed that by changing the riverbed land use to agriculture, the maximum flood discharge and runoff volume decreased while the decrease rate reduced with increasing flood return periods. As for floods with 25 year return period, due to changing land use of river bed, maximum flood discharge and runoff volume decreased by 3.3% and 2.6%, respectively.
تبلیغات
