مدل ارزیابی آب و خاک

ترکیب مناسب کاربری اراضی از عوامل مهم در حفظ و پایداری منابع آب و خاک به ویژه در بستر حوضه های آبخیز است. در مطالعه حاضر، با در نظر گرفتن همزمان شاخص های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی، نحوه بهره برداری بهینه و پایدار از اراضی حوضه آبخیز حبله رود بررسی شد. بدین منظور، از مدل ابزار ارزیابی آب و خاک (SWAT) و روش های فرا رتبه ای پرومتی (PROMETHEE) و الکتره (ELECTRE) به عنوان دو نمونه از مدل های تصمیم گیری چندشاخصه استفاده شد. داده های مورد نیاز در تعیین شاخص های زیست محیطی از جمله دما، بارش، رطوبت، تبخیر وتعرق برای یک دوره 26ساله و داده های مربوط به شاخص های اقتصادی و اجتماعی شامل هزینه تولید، درآمد ناخالص و میزان اشتغال در سال 1396 گردآوری شد. نتایج نشان داد که کاربری باغ در جنوب حوضه هم از لحاظ اقتصادی- اجتماعی و هم از لحاظ زیست محیطی، در رتبه اول و کاربری مرتع در شمال حوضه در رتبه آخر انواع کاربری ها قرار دارند؛ همچنین، در کاربری های باغ در شمال حوضه و مرتع در جنوب حوضه، تضاد رتبه بندی چه از لحاظ شاخص های اقتصادی- اجتماعی و چه از لحاظ شاخص های زیست محیطی مشاهده شد. از این رو، بر مبنای ارزیابی به دست آمده، پیشنهاد هایی در راستای بهبود وضعیت و توسعه اراضی مورد مطالعه ارائه شد.

رواناب یکی از مهم ترین اجزای چرخه هیدرولوژی است. در هر حوضه ی آبریز برآورد رواناب برای برنامه ریزی دقیق مدیریت منابع آب ضروری است. هدف از انجام این مطالعه بررسی کارایی مدل هیدرولوژیکی و نیمه توزیعی SWAT جهت برآورد دبی روزانه ی حوضه های فاقد آمار در مناطق خشک از طریق انتقال پارامتر های واسنجی شده از حوضه ی دارای آمار به حوضه ی فاقد آمار با رویکرد منطقه بندی مبتنی بر خصوصیات فیزیکی است. جهت انجام این مطالعه، ابتدا مدل SWAT در حوضه ی آبریز دارای آمار (خ نچه) واسنجی و صحت سن جی شد. سپس پارام تر های واسنجی ش ده برای ش بیه سازی و تحلیل جریان در بسته نرم افزاری Hydro office-FDC ب ه حوضه ی فاقد آمار س وک چم انتتقال داده شد. ب ر اساس نتایج حاصل از تحلیل حساسیت، از بین پارامترهای حساس در شبیه سازی جریان، پارامتر های HRU-SLP, SLSOIL, SOL-AWC, CANMX, CH-S1 به عنوان حساس ترین پارامتر ها در منطقه ی مورد مطالعه شناخته شدند. معیار های ارزیابی عملکرد مدل PBIAS, R2, NSE به ترتیب برای دوره واسنجی 6/0، 65/0 و 7/10 و برای دوره ی صحت سنجی برابر 47/0، 63/0 و 88/11- به دست آمد که نشان دهنده ی دقت قابل قبول شبیه سازی دبی روزانه در حوضه ی خشک در مقیاس روزانه است. همچنین نتایج حاصل از اندازه گیری شاخص های منحنی تداوم سیلابی (Q5)، مرطوب(Q20-Q10)، متوسط (Q60-Q50-Q40-Q30)، کم آبی (Q95-Q90-Q80-Q70) نشان داد که در 5 درصد از ایام سال (18روز) دبی سیلابی معادل 28/0 مترمکعب برثانیه یا بیشتر از آن است. محدوده ی شاخص های مرطوب، متوسط و کم آبی به ترتیب (12/0–16/0)، (11/0- 08/0) و (024/0– 058/0) مترمکعب برثانیه به دست آمد. استخراج این نتایج می تواند به درک و شناخت بهتر از رفتار هیدرولوژیکی حوضه های فاقد آمار کمک کند.

هیدرولوژی حوضه رودخانه ها به شدت تحت تأثیر تغییرات اقلیمی و افزایش بیش از حد انتشار گازهای گلخانه ای قرار دارد. هدف از این پژوهش بررسی اثرات تغییر اقلیم بر شرایط اقلیمی حوضه آبریز گرگان رود در استان گلستان بوده که در آن مدل SWAT توسط الگوریتم SUFI-2 با هدف بهبود نتایج شبیه سازی دبی حوضه، مورد واسنجی و اعتبارسنجی قرار گرفت. مدل MIROC-ESM از سری مدل های گزارش پنجم هیئت بین دول تغییر اقلیم جهت بررسی اثرات تغییر اقلیم بر مؤلفه های هیدرو- اقلیمی حوضه و تحت چهار سناریوی انتشار به نام های 6/2، 5/4، 0/6 و 5/8 و در سه بازه زمانی آینده نزدیک (2050-2025)، میانی (2075-2051) و دور (2100-2076) مورد استفاده قرار گرفت؛ همچنین روند تغییرات حوضه با استفاده از آزمون من- کندال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییرات دما تحت سناریوی RCP4.5 در دوره زمانی آینده نزدیک و میانی و تحت سناریوی RCP6.0 و آینده میانی و دور از یک روند معنی دار افزایشی تبعیت کرده؛ به طوری که مؤلفه بارش در تمامی سناریوها از تغییرات کاهشی غیرمعنی داری پیروی می کند. همچنین، تغییرات رواناب تحت سناریوی RCP4.5 و در دوره های زمانی آینده میانی و دور و تحت سناریوی RCP8.5 و در آینده دور از روند معنی دار کاهشی تبعیت می نماید؛ به طورکلی، مقادیر دما در یک مسیر افزایشی پیش می رود، درحالی که مقادیر بارش و رواناب یک روند کاهشی را تا انتهای قرن 21 در حوضه دنبال می کنند.