مطالب مرتبط با کلیدواژه

SWAT


۱.

مدل سازی هیدرولوژیک حوضه طالقان در محیط GIS با استفاده از مدل SWAT(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: سنجش از دور و GIS ایران سال سوم تابستان ۱۳۹۰ شماره ۲ (پیاپی ۱۰)

کلیدواژه‌ها: مدل سازی اعتبارسنجی رواناب واسنجی SWAT

حوزه های تخصصی:
  1. حوزه‌های تخصصی جغرافیا جغرافیای طبیعی جغرافیای آبها
  2. حوزه‌های تخصصی جغرافیا فنون جغرافیایی سنجش از راه دور GIS
  3. حوزه‌های تخصصی جغرافیا فنون جغرافیایی نقشه کشی (کارتوگرافی)
تعداد بازدید : ۳۵۲۰ تعداد دانلود : ۱۶۴۲
به منظور مدیریت بهینه حوضه های آبخیز، به ویژه در حوضه های آبخیز کوهستانی که فاقد ایستگاه های هیدرومتری به تعداد کافی اند، شبیه سازی پدیده های هیدرولوژیکی دارای اهمیت فراوانی است. هدف از این تحقیق، بررسی قابلیت شبیه سازی هیدرولوژیک و ارزیابی مدل نیمه توزیعی فیزیکی SWAT (Soil and Water Assessment Tool) در حوضه طالقان با انواع خاک و کاربری های مختلف است. بدین منظور داده های آب و هواشناسی، کاربری اراضی و مدل رقومی ارتفاع منطقه تحقیق مطابق با استانداردهای مدل تهیه شد و برای تحلیل حساسیت پارامترهای مدل و همچنین واسنجی و اعتبارسنجی، مورد استفاده قرار گرفت. تحلیل حساسیت مدل بر اساس روش لاتین هایپرکیوب (LH_OAT) به منظور ارزیابی تغییرپذیری دبی رواناب در واکنش به تغییرات پارامترهای ورودی انجام شد. تحلیل حساسیت نشان داد که پارامتر شماره منحنی (CN) مهم ترین فاکتور و پارامترهای ظرفیت آب قابل دسترس در لایه خاک (SOL_AWC)، پارامتر درجه حرارت ذوب برف (SMTMP) و پارامتر جبران تبخیر از خاک (ESCO) به ترتیب حساسیت بیشتری دارند. واسنجی مدل برای دوره زمانی 1997 تا 2002 انجام گرفت، و اعتبارسنجی مدل برای دوره زمانی 2003 تا 2005. کارایی مدل با استفاده از مقایسه بصری پلات های سری زمانی و شاخص های آماری شامل ناش ـ ساتکلیف (NS)، ضریب تعیین (2R)، و درصد انحراف (PBIAS) و همچنین آزمون هم قوارگی ارزیابی گردید. در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، ضرایب NS و 2R و PBIAS در محل ایستگاه گلینک (خروجی حوضه) به ترتیب برابر 8/0، 93/0 و 8/14- و در مرحله اعتبارسنجی 84/0، 88/0 و 2- به دست آمدند. نتایج آزمون t نیز نشان داد که در سطح اعتماد 95 درصد، اختلاف معنی داری بین مقادیر مشاهده شده و مقادر شبیه سازی در مراحل واسنجی و اعتبارسنجی وجود ندارد. در مجموع، نتایج تحقیق حاکی از آن اند که مدل قابلیت بالایی برای پیش بینی دبی جریان ماهانه حوضه طالقان دارد.
۲.

بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رژیم هیدرولوژیکی جریان سطحی رودخانه حوضه آبخیز ارازکوسه(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی سال شانزدهم پاییز ۱۳۹۵ شماره ۴۲

کلیدواژه‌ها: SWAT ریزمقیاس نمایی HadCM3 LARS-WG ارازکوسه

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۷۲۷ تعداد دانلود : ۶۰۶
در این پژوهش به بررسی اثرات تغییر اقلیم بر وضعیت هیدرولوژیکی حوضه آبخیز ارازکوسه پرداخته شده، برای این منظور پس از واسنجی و اعتبارسنجی مدلLARS-WG ، خروجی HadCM3 تحت سناریوی A2 در ایستگاه های ارازکوسه، رامیان و مینودشت برای عناصر اقلیمی بارش، دمای حداقل و دمای حداکثر ریزمقیاس گردید. پارامترهای اقلیمی پیش بینی شده دوره های 2030-2011، 2065-2046 و 2099-2080 به مدل SWATکه در دوره گذشته واسنجی و اعتبارسنجی شده، وارد و رژیم جریان سطحی دهه های مذکور پیش بینی شد. نتایج نشان دهنده افزایش 8/0، 1/2 و 9/4 درجه سانتی گرادی در متوسط دمای سالانه در دوره های نامبرده بود. همچنین بارش در سال های ابتدایی و میانی قرن با افزایش 8/8 و 2/11 درصدی و در سال های انتهایی قرن با کاهش 7/8 درصدی رو به رو خواهد بود. اوج بارش از ماه مارس به دسامبر و به سمت فصول سرد جابه جا خواهد شد. به دنبال تغییرات اقلیمی، دبی رودخانه جاری در منطقه مطالعاتی در آینده نزدیک و متوسط، 13 و 5 درصد افزایش و در آینده دور، 18 درصد کاهش خواهد یافت. میزان آبدهی دهه های آتی رودخانه درفصل تابستان افزایش و در بهار با کاهش رو به رو خواهد بود. همچنین نتایج پیش بینی شده در این خصوص بیانگر جابه جایی دبی اوج سالانه از ماه مارس به آوریل در منطقه مورد پژوهش بود.
۳.

مدلسازی هیدرولوژیکی اثرات تغییر اقلیمی بر نوسانات دبی جریان در رودخانه هراز(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: مخاطرات محیط طبیعی سال ششم تابستان ۱۳۹۶ شماره ۱۲

کلیدواژه‌ها: تغییر اقلیم رواناب SWAT رودخانه هراز HadCM3

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۹۸۵ تعداد دانلود : ۴۴۰
تغییر اقلیم بر روی کمبود دبی جریان رودخانه، سیلاب ها و زوال سیستم آبی تأثیر دارد که با پیش بینی آن می توان مدیریت بهتری بر روی منابع آبی داشت. در این تحقیق با استفاده از مدل های AOGCM و عدم قطعیت مربوط به آن ها روند تغییر اقلیم حوضه آبخیز هراز برای دوره 2030-2011 با سناریو انتشار A2 بررسی شد که در این راستا از شش مدل اقلیمی در ایستگاه های بلده و رینه استفاده شد. حوضه آبخیز هراز با مساحت 4012 کیلومتر مربع در استان مازندران واقع شده است. برای بررسی تأثیر تغییرات اقلیمی بر جریان خروجی حوضه از مدل توزیعی SWAT استفاده شد، این مدل به تغییرات زمین و آب و هوا حساس می باشد. به منظور واسنجی و صحت سنجی مدل از دبی جریان در دوره زمانی 2014-2000 استفاده شد. بعد از اطمینان از کارایی مدل، میزان تغییرات اقلیمی ریزمقیاس شده توسط مدل های مطالعاتی برای هر یک از فاکتورهای اقلیمی ورودی به مدل SWAT اعمال و تغییرات رواناب در دوره های آتی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مدل های اقلیمی نشان داد که متوسط حداقل و حداکثر دمای سالانه برای دوره آتی به ترتیب 63/0 و 85/0 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت و متوسط بارندگی سالانه برای منطقه مورد مطالعه به میزان 18 درصد کاهش خواهد یافت. همچنین نتایج مقایسه دبی جریان های شبیه سازی شده نشان داد که میزان دبی اوج برای دوره آتی افزایش خواهد یافت، درحالی که متوسط دبی جریان رودخانه به مقدار 14 درصد کاهش خواهد یافت. بنابراین لازم است جهت جلوگیری از مخاطرات محیطی و برنامه ریزی طولانی مدت به تغییرات اقلیمی نیز توجه شود.
۴.

پیش بینی اثرات تغییر اقلیم بر خصوصیات هیدروژئومورفولوژی حوضه آبریز کن بر اساس مدل ریز مقیاس نمایی آماری(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی سال هجدهم زمستان ۱۳۹۷ شماره ۵۱ 103-114

کلیدواژه‌ها: تغییر اقلیم SDSM SWAT کالیبراسیون تبخیر و تعرق

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۵۹۰ تعداد دانلود : ۳۸۲
تغییر اقلیم یکی از مهم ترین چالش هایی است که بر اکوسیستم های طبیعی و جنبه های مختلف زندگی انسان تاثیر دارد. تاثیرات گرمایش جهانی بر بخش هیدرولوژی و چرخه آب در طبیعت بسیار جدی است و شناخت این اثرات بصورت کمی، آمادگی بیشتری برای مقابله با تبعات آن ایجاد می کند. در تحقیق حاضر بر اساس داده های وضع موجود ایستگاه های سینوپتیک کرج، مهرآباد و دوشان تپه با کمک مدل Statistic downscaling mode l ( SDSM ) به پیش بینی دوره آماری 2045-2016 پرداخته شد و در نهایت اثرات تغییر اقلیم بر شرایط هیدرولوژیک حوضه کن با استفاده از مد (SWAT) Soil and Water Assessment Tools شبیه سازی شد. کالیبراسیون مدل سوات بر اساس الگوریتم SUFI-2 انجام شده و مقدار CN مهم ترین پارامتر موثر در این زمینه شناسایی شده است. نتایج مطالعه ضمن تایید کارایی هردو مدل SDSM در پیش بینی اقلیمی و مدل SWAT در شبیه سازی های هیدرولوژیکی نشان داد که در شرایط اقلیمی آینده برای دوره زمانی 2016- 2045 کاهش بارندگی، افزایش دما و کاهش تبخیر و تعرق واقعی محتمل است. میزان جریانات و رواناب سطحی در سطح حوضه مورد مطالعه در دوره مشاهداتی موجود برابر با 59/10 میلی متر می باشد؛ اما این میزان برای دوره پیش بینی شده با توجه به افزایش روند شهرسازی و تغییرات کاربری ها برابر با 21/27 میلی متر برآورد شد. نتایج تحقیق ضمن بیان اهمیت تاثیرات تغیییر اقلیم، کاربرد آن ها را در بکارگیری مدیریت درست در جهت سازگاری با تغییرات اقلیمی در سیاست های آتی مدیریت حوضه کن لازم و ضروری می داند.
۵.

یکپارچه سازی سیستم اطلاعات مکانی (GIS)، شبکة عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) و مدل بارش-رواناب (SWAT) با درنظرگرفتن تغییرات کاربری ها برای پیش بینی دبی ورودی و حجم رسوب (مطالعة موردی: سد ستارخان)(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: سنجش از دور و GIS ایران سال هشتم زمستان ۱۳۹۵ شماره ۴ (پیاپی ۳۲)

کلیدواژه‌ها: پیش بینی دبی ورودی حجم رسوب GIS MLP SWAT

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۳۹۲ تعداد دانلود : ۳۶۶
هدف از مطالعات رسوب گذاری در یک سد مخزنی یافتن دیدی کلی درمورد میزان حجم ازدست رفتة مخزن است. در این میان، بررسی و پیش بینی حجم رسوب واردشده به مخزن اهمیت ویژه ای دارد. در این پژوهش، با استفاده از روش آماری ریزمقیاس کردن، بارش و دما در محدودة حوضة آبریز سد ستارخان با مساحت 950 کیلومترمربع، واقع در استان آذربایجان شرقی، در بلند مدت پیش بینی شده اند. با توجه به اطلاعات بارش و دمای پیش بینی شده، به کمک مدل [1]SWAT، رسوب ورودی به سد شبیه سازی شده است. مقایسة نتایج این مدل و مقادیر مشاهداتی نشان می دهد گرچه مدل SWAT با دقت بالای 80% می تواند روند جریان رسوب ورودی به مخزن را شبیه سازی کند، قادر به شبیه سازی مقادیر واقعی رسوب نیست. برای رفع این اختلاف، باید پارامتر فرسایش نیز، برای رسیدن به نتیجة مطلوب، در محاسبات لحاظ شود. بنابراین ابتدا با کمک مدل شبکة عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) بارش مورد نظر پیش بینی شده و سپس نقشة کاربری به منظور تعیین میزان تأثیر کاربری و، به تبع آن، فرسایش در محیط GIS تهیه شده است. ترکیب پارامتر کاربری در محیط GIS و بارش پیش بینی شده می تواند خروجی SWAT را به مقدار واقعی نزدیک تر کند. نتایج حاصل نشان می دهد که با یکپارچه سازی و استفاده از مدل های به کاررفته و قابلیت های GIS می توان نتایج و برآورد میزان حجم رسوب را با دقت بالای 95% محاسبه کرد.
۶.

پهنه بندی شدت فرسایش با استفاده از مدل SWAT در حوضه سد قشلاق(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: جغرافیا و توسعه بهار ۱۳۹۷ شماره ۵۰ 55 - 74

کلیدواژه‌ها: شبیه سازی رسوب واسنجی اعتبارسنجی SWAT

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۳۸۱ تعداد دانلود : ۴۱۸
فرسایش و رسوب یکی از مشکلات مهم در مدیریت حوضه های آبخیز کشور می باشد. به منظور اجرای برنامه های حفاظت، کنترل فرسایش خاک و کاهش رسوب لازم است که حجم کل بار رسوبی و شدت فرسایش پذیری در یک حوضه آبخیز برآورد و مناطق حساس و عوامل مؤثر بر فرسایش حوضه شناسایی گردند. در این تحقیق باهدف مدل سازی و تخمین میزان فرسایش در حوضه سد قشلاق، از ابزار ارزیابی آب و خاک ( SWAT) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS ) استفاده شد. بعد از تهیه و معرفی داده های هیدرولوژیک و نقشه های مورد نیاز حوضه، مدل برای سال های 1987 الی 2007 اجرا شد. جهت واسنجی و اعتبارسنجی نتایج حاصله، از برنامه SWAT-CUP و الگوریتم SUFI2 استفاده و داده های دبی و رسوب مربوط به دو ایستگاه هیدرومتری چهلگزی و خلیفه ترخان بکار گرفته شد. در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی رواناب و رسوب، ضرایب R2، NS، p-factor و r-factor در خروجی دو رودخانه اصلی نتایج مناسبی ارائه دادند. بر اساس نتایج مدل SWAT از قابلیت مناسب برای شناسایی مناطق بحرانی برخوردار است. بر اساس نقشه شدت فرسایش به دست آمده، سطح حوضه به پنج کلاس فرسایشی با شدت خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم تقسیم شد و به طورکلی نتایج نشان داد که از 102 زیر حوضه منطقه مورد مطالعه، 55 درصد از کل بار رسوب حوضه، تنها مربوط به پانزده زیر حوضه حساس به فرسایش است. این مناطق بحرانی بیشتر در بخش های شمال و شمال شرق حوضه قرار دارند و دارای کاربری زراعت دیم ومرتعداری بر روی اراضی شیب دار می-باشند.
۷.

پهنه بندی خطر سیلاب در اثر تغییرات اقلیمی تحت سناریو RCP 8.5 با استفاده از مدل هیدرولوژیکی SWAT در محیط Gis (حوضه آذرشهر چای)(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی سال نوزدهم تابستان ۱۳۹۸ شماره ۵۳ 99-117

کلیدواژه‌ها: تغییر اقلیم سیلاب پهنه بندی آذرشهرچای SWAT GIS

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۵۹۱ تعداد دانلود : ۴۵۶
در عصر حاضر، با افزایش فعالیت های صنعتی و نادیده گرفته شدن مسائل زیست محیطی، اثرات تغییر اقلیم بیشتر نمایان شده و این پدیده را به عنوان یک معضل جهانی مطرح ساخته است. افزایش احتمال وقوع رخدادهای حدی اقلیمی مانند سیلاب و افزایش فرکانس و شدت آن از اثرات تغییر اقلیم است. منطقه ی شمال غرب کشور، به دلیل داشتن اقلیمی نیمه خشک و کوهستانی و درنتیجه تغییرپذیری بالای بارش، ازجمله مناطقی است که در معرض سیلاب های مخرب قرار دارد. بنابراین پهنه بندی در اثر تغییرات اقلیمی امری ضروری است. از اینرو در پژوهش حاضر بمنظور بررسی خطر پذیری سیلاب حوضه آذرشهر چای در اثر تغییرات اقلیمی ابتدا با استفاده از مدل گردش عمومی CanESM2 تحت جدیدترین سناریوهای انتشار گزارش پنجم هیئت بین الدول تغییر اقلیم، بدبینانه ترین سناریو RCP8.5 انتخاب و متغیر های دما و بارش با روش آماری SDSM ریز مقیاس گردانی شده است. سپس با مدل هیدرولوژیکی SWAT رواناب روزانه، نقشه حوضه بندی و خطوط آبراهه ها حاصل شده است. نتایج ارزیابی مدل SDSM با ضریب تعیین و نش-ساتکلیف 0.95 به طور متوسط، بیانگر عملکرد خوب مدل در ریزمقاس نمایی داده های بزرگ مقیاس است. همچنین افزایش 0.23 درجه سانتی گراد دما و 4.53 درصدی بارش و دبی های حداکثر در دوره آتی 2059-2030 پیش بینی شده است. با مدل SWAT نقشه های پایه تحلیل و حوضه با تلفیق نقشه متوسط دبی حداکثر، ضریب شکل حوضه و فاصله از رودخانه که با رویکرد AHP پهنه بندی شده است. با توجه به پهنه بندی 41.55 درصد از مساحت حوضه در خطر بسیارکم وکم، 27.23 درصد خطر متوسط و 31.2 درصد در خطر زیاد و بسیار زیاد می باشد. همجنین با نقشه نهایی مشخص شد که اواسط حوضه به دلیل داشتن شرایط مستعد دارای خطر زیاد است و نیاز به انجام اقدامات مدیریتی دارد.
۸.

شبیه سازی اثر گرمایش جهانی بر میانگین و رخدادهای حدی برخی متغیرهای هیدرواقلیمی در حوضه ی آبریز شاندیز(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: تحلیل فضایی مخاطرات محیطی سال ششم پاییز ۱۳۹۸ شماره ۳ 27-48

کلیدواژه‌ها: گرمایش جهانی مخاطرات هیدرواقلیمی مدل GCM SDSM SWAT حوضه آبریز شاندیز

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۵۴۷ تعداد دانلود : ۴۱۹
دو مشخصه بارز اقلیم آینده تغییر در میانگین و مقادیر حدی متغیرهای هیدرواقلیمی می باشد، از این رو شبیه سازی رفتار اقلیم حوضه آبریز شاندیز که یک منطقه گردشگری مهم در شمال شرق کشور است در دهه های آینده نقش مهمی در شناخت وضعیت اقلیم و آسیب پذیری احتمالی این مناطقه از تغییر اقلیم دارد. هدف از این پژوهش شناسایی مقادیر حدی دما، بارش و تغییرات رواناب حوضه آبریز شاندیز و مقایسه شرایط پایه و آینده است. برای نیل به این هدف از آمار روزانه دما و بارش روزانه 30 سال آماری (از 1990-1961) ایستگاه سینوپتیک مشهد استفاده شده است. همچنین برای پیش بینی بارش، دمای حداقل و حداکثر در آینده از داده های مدل گردش کلی CanESM2 تحت سه سناریوی انتشار RCP2 .6 ، RCP4.5 و RCP8.5 برای دوره 2100-2041 استفاده شده است. برای ریزگردانی خروجی مدل CanESM2 از روش آماری SDSM و برای استخراج مقادیر حدی بارش از نرم افزار RClimDex استفاده شده است. نتایج نشان داد که در دوره آینده نه تنها در مقدار بارش ایستگاه مشهد بلکه در الگوی بارش نیز تغییراتی رخ خواهد داد. بر اساس نتایج بدست آمده، بارش سالانه در دهه ی 2070-2041، بین 37 تا 54 درصد نسبت به دوره ی دیدبانی افزایش می یابد، و میزان افزایش بارش دهه ی 2100-2071 بین 52 تا 66 درصد افزایش می یابد. تعداد رخداد بارش های روزانه با شدت های 10، 20 و 30 میلیمتر در روز، بارش های با آستانه های صدک 95 و 99 دوره های آتی در تمامی فصول ایستگاه مشهد نسبت به دوره مشاهداتی (1990-1961) افزایش خواهند یافت. در دهه های آینده میانگین دمای حداکثر مشهد نسبت به دوره مشاهداتی بین 4/6 – 6/0 درجه سلسیوس و میانگین دمای حداقل بین 5/1 تا 2/4 درجه سلسیوس افزایش خواهد یافت. از مدل SWAT جهت ارزیابی اثرات تغییراقلیم بر میزان رواناب حوضه استفاده گردید. بدین منظور ابتدا این مدل با استفاده از دبی ایستگاه هیدرومتری شاندیز برای دوره 2012-2003، واسنجی و اعتبارسنجی شد که مقادیر R 2 به ترتیب 65/0 و 52/0 بدست آمد. در ادامه با بکارگیری داده های ریزمقیاس شده مدل CanESM2 در مدل SWAT ، تغییرات رواناب خروجی از حوضه طی دوره های 2070-2041 و 2100-2071 شبیه سازی گردید. اعمال نتایج تغییرات بارش و دمای حوضه در دهه های آینده بر مدل SWAT نشان داد که دبی حوضه شاندیز در دهه های آینده بین 2 تا 104 درصد افزایش خواهد یافت.
۹.

تحلیل اثر توسعه شهری تهران بر چرخه هیدرولوژی و ژئومورفولوژی رودخانه اوین-درکه(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: پژوهش های ژئومورفولوژی کمی سال نهم تابستان ۱۳۹۹ شماره ۱ (پیاپی ۳۳) 184 - 202

کلیدواژه‌ها: ژئومورفولوژی هیدرولوژی توسعه شهر SWAT حوضه آبریز اوین-درکه

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۴۵۳ تعداد دانلود : ۴۹۰
ژئومورفولوژی که به مطالعه لندفرم ها می پردازد، نقش اساسی را در زمینه برنامه ریزی، توسعه و مدیریت مناطق شهری بویژه در ارزیابی مناطق قبل و بعد از توسعه شهری بازی می کند. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی اثرات گسترش فیزیکی شهر بر ویژگی های هیدرولوژیکی، دبی و رسوب رودخانه و ویژگی های کانال رود حوضه آبریز اوین – درکه طی دوره زمانی 20 ساله(1998-2018) می باشد. این پژوهش در سه گام، مطالعات هیدرولوژی با استفاده از مدل نیمه توزیعی SWAT، مطالعات دبی و ر سوب و مطالعات ژئومورفولوژی، می باشد. نتایج حاصل از مطالعات هیدرولوژی مبتنی بر سناریوی توسعه فیزیکی شهر، نشان می دهد که میانگین بارش در حوضه برابر با 4/430 میلی متر می باشد که از این مقدار بارش در دوره قبل 6/142 میلی متر و در سال 2018، به میزان 8/146میلی متر به صورت تبخیر و تعرق واقعی از سطح زمین و گیاه تبخیر می گردد. میانگین شماره منحنی و رواناب سطحی به ترتیب در سال 1998 برابر با 01/84 و 66/106میلی متر و در سال2018 این مقدار به 76/84 و 28/116 میلی متر افزایش داشته است. براساس نتایج تغییرات رسوب و دبی، روند رسوب به مرور کاهش یافته که متعاقب با آن دبی نیز تغییرات نزولی را نشان می دهد. نتایج بررسی شاخص های مورفولوژیکی و مشاهدات میدانی نشان داد که تغییرات مورفولوژی کانال رودخانه اوین- درکه به صورت کاهش مقطع و عرض کانال در بازه های شهری، تغییر نیمرخ عرضی و طولی، جابجایی مسیر رودخانه و افزایش مئاندر و فرسایش جانبی در بازه های در حال تعدیل و قابل بازیابی طی دوره زمانی بیست سال می باشد.
۱۰.

برآورد فرسایش خاک و انتقال رسوب در بالادست حوضه آبخیز بادآور لرستان با استفاده از مدلSWAT(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: پژوهش های ژئومورفولوژی کمی سال نهم زمستان ۱۳۹۹ شماره ۳ (پیاپی ۳۵) 186 - 202

کلیدواژه‌ها: فرسایش رسوب تحلیل عاملی SWAT بالادست حوضه بادآور

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۳۸۸ تعداد دانلود : ۲۲۰
فرسایش خاک و رسوب یکی از نگرانی های زیست محیطی قرن حاضر است. از اثرات فرسایش محلی می توان به هدر رفت لایه سطحی خاک و به تبع آن انتقال عناصر غذایی و کاهش توان تولید خاک اشاره کرد. این مطالعه با هدف برآورد فرسایش و رسوب در حوضه ابخیز بادآور لرستان و با استفاده از مدلSWAT انجام شده است. مدل SWAT یک مدل نیمه توزیعی با توانایی شبیه سازی حوضه در مقیاس های مختلف زمانی و مکانی است. این مدل بر اساس اطلاعات خاک، آب و هوا، کاربری اراضی، توپوگرافی، و پارامترهای معادله جهانی هدر رفت خاک، فرسایش و انتقال رسوب را برآورد می نماید. مهم ترین ورودی های مدل شامل اطلاعات خاک،کاربری اراضی، شیب، ارتفاع، زمین شناسی، اطلاعات آب و هواشناسی (بارش، پیشینه و کمینه دما، رطوبت نسبی، نقطه شبنم، تابش خورشیدی و سرعت باد) می باشد. همچنین جهت تعیین مهمترین عوامل در تولید رسوب از تحلیل عاملی استفاده گردید. نتایج شبیه سازی نشان داد که مقدار رسوب خروجی از حوضه 7170 تن در سال می باشد. پس از اجرای مدل مقدار رسوب شبیه سازی شده با رسوب مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفت و با استفاده از ضریب تعیین (R2)، جذر مربعات میانگین خطا (RMSE) و شاخص توافق (D) و ضریب همبستگی (r) مورد اعتبار سنجی قرار گرفت که ارقام هرکدام به ترتیب برابر 0.95 ،0.03، 0.97 و 0.97 می باشد، که گویای صحت نسبتا خوب نتایج می باشد. همچنین تحلیل عاملی نشان داد که نقش کاربری اراضی در رسوب زایی منطقه مورد مطالعه از سایر عوامل بیشتر می باشد.
۱۱.

شبیه سازی بیلان هیدرولوژیک حوزه آبخیز سملقان با استفاده از مدل SWAT و الگوریتم 2SUFI

نویسنده:
منبع: جغرافیا و روابط انسانی دوره ۵ زمستان ۱۴۰۱ شماره ۱۹ 221 - 237

کلیدواژه‌ها: الگوریتم SUFI2 حوزه آبخیز سملقان مدلسازی هیدرولوژیک SWAT

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۵۶ تعداد دانلود : ۱۲۶
دلایل متعددی برای پاسخ به این سؤال که چرا باید فرآیندهای هیدرولوژیکی را مدل سازی نمود وجود دارد. پاسخ اصلی این سؤال، محدودیت روش های اندازه گیری در هیدرولوژی می باشد. در این تحقیق از مدل SWAT که مدلی مفهومی و نیمه توزیعی در مقیاس حوزه آبخیز می باشد برای شبیه سازی هیدرولوژیک حوزه آبخیز سملقان استفاده شد. بعد از تهیه و آماده سازی داده ها طبق فرمت مورد نظر، مدل اجرا شد. پس از تحلیل حساسیت و تعیین پارامترهای مهم، واسنجی و اعتبارسنجی مدل صورت پذیرفت. به منظور کاهش عدم قطعیت، اجزای مختلف بیلان آب در واسنجی در نظر گرفته شد و از داده های مشاهداتی چندین ایستگاه اندازه گیری به طور هم زمان استفاده شد. در ادامه به منظور واسنجی و اعتبارسنجی مدل از الگوریتم SUFI 2 استفاده شد. فرآیند واسنجی برای بازه زمانی 2007 تا 2013و فرآیند اعتبارسنجی در بازه زمانی 2014 تا 2017 انجام شد. برای ارزیابی نتایج شبیه-سازی از شاخص های R2 (ضریب تبیین )، bR2 (ضریب همبستگی وزنی)، NS (نش- ساتکلیف) استفاده گردید. در مرحله واسنجی ضرایب R2،bR2 و NS به ترتیب برابر 74/0، 71/0و 68/0 و در مرحله اعتبارسنجی برابر 69/0، 62/0 و 59/0 حاصل گردید. شاخص ها و نمودارهای بدست آمده در مرحله واسنجی و اعتبار سنجی مدل برای شبیه سازی دبی رواناب ماهانه، نشان می دهد که مدل در مرحله واسنجی موفق تر عمل کرده است. همچنین مدل توانسته است زمان وقوع دبی اوج را به خوبی تعیین نماید. این تحقیق اطلاعات مفیدی را در مورد بیلان آبی حوضه رودخانه سملقان فراهم نموده و به برنامه ریزی دقیق تر منابع آب در این حوضه کمک می کند.
۱۲.

ارزیابی دقت نقشه های خاک جهانی و منطقه ای در پیش بینی جریان با استفاده از مدل SWAT حوزه آبخیز تالار استان مازندران(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: آمایش جغرافیایی فضا سال ۱۳ تابستان ۱۴۰۲ شماره ۴۸ 37 - 53

کلیدواژه‌ها: SWAT پاسخ هیدرولوژیکی نقشه خاک جهانی واسنجی بهینه

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۲۰ تعداد دانلود : ۱۰۷
در اکثر کشورهای درحال توسعه، داده های جامع مرجع مکانی دقیق خاک هنوز در دسترس نیست. FAO از طریق پایگاه داده هماهنگ شده جهانی خاک، نقشه جهانی را آماده سازی کرد. هدف این مطالعه ارزیابی جزئیات موردنیاز نقشه منطقه ای در مقایسه با نقشه جهانی خاک حوزه آبخیز تالار با استفاده از مدل SWAT بود. در این مدل، داده های اقلیمی 2017-2004 برای شبیه سازی رواناب استفاده شد. دو سال اول به عنوان دوره گرم کردن مدل، سال های 2015-2005 جهت واسنجی و 2017-2016 برای صحت سنجی مدل بکار گرفته شد. تحلیل حساسیت و عدم قطعیت در نرم افزار SWAT-CUP با کمک الگوریتم SUFI-2 انجام شد. ارزیابی مدل با استفاده از آماره های ضرایب تبیین (R2) و نش- ساتکلیف (NSE) انجام شد. پارامتر ظرفیت آبِ قابل دسترس خاک، پارامتر حساس تعیین شد. بارش (جریان روزمینی) قبل از واسنجی، 7/32 درصد (جهانی) و 3/29 درصد (منطقه ای) شبیه سازی شد. پس از واسنجی بر اساس نقشه خاک منطقه ای (NSE=0.56 و R2= 0.74) و جهانی (NSE=0.56 و R2= 0.64) و در مرحله صحت سنجی نیز به ترتیب منطقه ای (NSE=0.59 و R2= 0.76) جهانی (NSE=0.62 و R2= 0.75) برآورد گردید. نتایج بیانگر عملکرد قابل قبول مدل در شبیه سازی جریان بود. زیر حوضه 9 (جنگل برگ ریز) و 14 (چراگاه تابستانه) به ترتیب کمترین و بیشترین سهم را در تولید رواناب داشتند. نقشه منطقه ای نتایج مطمئن تری ارائه نمود. اگرچه اطلاعات اضافی ارائه شده نقشه منطقه ای ضمن تغییر پارامترهای بهینه شده در مدل، فاقد تأثیر بر جریان خروجی حوضه است، نتایج حاکی از عدم تأثیر قابل توجه نقشه خاک منطقه ای، بر پیش بینی جریان بود و می توان در صورت عدم دسترسی آن، از اطلاعات نقشه خاک جهانی استفاده کرد.
۱۳.

سنجش و پیش بینی پتانسیل وقوع سیلاب تحت شرایط تغییر اقلیم (مطالعه موردی: حوضه آبخیز گرگانرود)(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: مطالعات جغرافیایی نواحی ساحلی سال چهارم تابستان ۱۴۰۲ شماره ۲ (پیاپی ۱۳) 45 - 61

کلیدواژه‌ها: تغییرات اقلیمی خطرپذیری سیلاب مدل سازی GIS SWAT گرگانرود

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۶۰ تعداد دانلود : ۹۳
مدیریت سیلاب رویکرد جامعی ا ست که شامل شاخص های متعدد ارزیابی در حوضه آبخیز رودخانه ها و یک روش مؤثر و پایدار ولی پیچیده می باشد. ارزیابی خطر سیلاب به منظور بررسی میزان آسیب پذیری و مواجهه با خطر، اطلاعات ارزشمندی را برای مدیریت سیلاب فراهم می کند. روش پژوهش حاضر، با توجه به ماهیت مسأله و موضوع مورد بررسی، از نوع توصیفی - تحلیلی است و از نوع مطالعات کاربردی با تأکید بر روش های کمی است، در تحقیق حاضر تغییرات منطقه ای سیلاب در حوضه آبخیز گرگانرود با کارگیری اطلاعات ایستگاه های سازمان هواشناسی (سینوپتیک) با دوره ﺁماری 30 ساله (1368 تا 1397)، کاربری اراضی، پوشش گیاهی، شاخص رطوبت توپوگرافیک، شیب، ارتفاع، لیتولوژی زمین، فاصله از رودخانه، تراکم رودخانه، فرسایش، خاک شناسی، رواناب، داده های شبیه سازی شده میانگین بارش حاصل از مدل  HadCM3 در LARS-WG تحت سناریو SRA1B بین سال های 2011 تا  2045 برﺁورد شده است. در این تحقیق در دو بخش متفاوت که در روش اول از مدل  LARS-WG برای ریز مقیاس نمائی جهت پیش بینی اقلیم آینده (نزدیک و دور) و در بخش دوم از مدل هیدرولوژیکی SWAT برای ارزیابی خطر سیل استفاده شد و با توجه به درصد خطرات احتمالی در حوضه آبریز گرگانرود در محیط نرم افزار SWAT و GIS پهنه بندی صورت گرفت. در این پژوهش بر اساس مدل SWAT مقادیر بارش روزانه و دمای روزانه ایستگاه های سینوپتیک واسنجی گردید. نتایج نشان داده اند که تغییر اقلیم و ساختار محیط طبیعی در منطقه پیامدها و اثراتی از جمله تغییر الگوی بارش، به وجود آمدن ناهمگنی در سری داده های تاریخی، تغییر سطح آب رودخانه ها و کاهش تولیدات کشاورزی، تغییر در ترکیب و تولید گیاهی مراتع، تغییر سطح آب های زیرزمینی، بروز مشکلات اجتماعی و اقتصادی و ... به وجود آورده است. برخی از رفتارها در سری های زمانی عناصر اقلیمی ناگهانی، شدید و ناپایدار بوده و به شکلی غیرمترقبه دیده می شوند. عوامل فیزیوگرافی همچون شیب، بافت خاک، کاربری اراضی و نفوذپذیری سنگ ها موجب پاسخ های هیدرولوژیکی متفاوت به رخداد بارش در حوضه های مختلف منطقه شده و این امر بر ایجاد و ویژگی های سیلاب ناگهانی تأثیرگذار بوده است.
۱۴.

چشم انداز تاثیر تغییر اقلیم آینده بر منابع آب و عملکرد چغندرقند در حوضه دریاچه ارومیه(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی سال ۲۴ تابستان ۱۴۰۳ شماره ۷۳ ۲۵-۱

کلیدواژه‌ها: تاثیر تغییر اقلیم چغندرقند حوضه دریاچه ارومیه تحلیل حساسیت SWAT

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۴۴۸ تعداد دانلود : ۳۳۹
شواهد موجود نشان می دهد تغییر اقلیم ثبات تولید منطقه ای محصولات کشاورزی را در چند دهه آینده نامطمئن خواهد ساخت. این تحقیق، با استفاده از مدل SWAT به ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر هیدرولوژی و عملکرد چغندرقند به عنوان یکی از محصولات غالب در حوضه آبخیز دریاچه ارومیه پرداخته است. در این راستا نخست مدل SWAT بر اساس رواناب ماهانه 23 ایستگاه آبسنجی و عملکرد سالانه گیاه به طور همزمان شبیه سازی شده سپس خروجی مدل با استفاده از الگوریتم SUFI2، در نرم افزارSWAT-CUP برای دوره پایه 2014-1986 مورد واسنجی و اعتبارسنجی قرار گرفت. مقادیر نش-ساتکلیف و آماره اریب برای رواناب در دوره واسنجی با مقادیر به ترتیب 43/0 و 45% و در دوره اعتبارسنجی به ترتیب 53/0 و 16% و همچنین شاخص توافق 71/0 و آماره اریب بسیار پایین (6-% تا 10%) برای تولید محصول، کارایی مدل در شبیه سازی منابع آب و عملکرد گیاه را تایید کرد. گام بعدی، ریزمقیاس نمایی و تصحیح خطای داده های دما و بارش دریافت شده از سه مدل GFDL، HadGEM2 و IPSL تحت سناریوهای انتشار RCP4.5 و RCP8.5 با استفاده از نرم افزار CCT بود. در ادامه داده های ریزمقیاس شده به مدل SWAT معرفی و در نهایت متغیرهای هیدرولوژی و عملکرد چغندرقند برای دوره 2050-2021 ارزیابی گردید. در حالی که اکثر سناریوها نشان دهنده تغییر بارش، بین 12-% تا 35+% بودند، افزایش دما (°C 7/2)، باعث افزایش تبخیر و در نتیجه افزایش فشار بر منابع آبی و رواناب به ویژه در ماه های آغازین دوره رشد گیاه شده و در نهایت، کاهش عملکرد گیاه (45-%) دور از انتظار نیست. بدین معنی که عملکرد چغندرقند در برابر تغییرات اقلیمی بسیار آسیب پذیر بوده و تولید این محصول در منطقه مورد مطالعه طی دوره آتی، دست خوش تغییر قرار خواهد گرفت. واژگان کلیدی: تاثیر تغییر اقلیم، چغندرقند، حوضه دریاچه ارومیه، تحلیل حساسیت،SWAT .
۱۵.

اثر تغییر اقلیم بر نوسانات رواناب سطحی حوضه ی آبریز رودخانه ارس.(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: هیدروژئومورفولوژی سال ۹ زمستان ۱۴۰۱ شماره ۳۳ 85 - 61

کلیدواژه‌ها: تغییراقلیم رواناب سطحی SWAT حوزه آبریز ارس شمال غرب ایران

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۲۸ تعداد دانلود : ۱۵
یکی از مهم ترین اثرات تغییر اقلیم تشدید چرخه هیدرولوژیکی می باشد که موجب تغییر میزان دما، تبخیر و تعرق و تغییر الگوی بارش می شود. پژوهش حاضر باهدف پیش بینی تغییرات دما، بارش و ارزیابی تأثیرات تغییر اقلیم بر وضعیت رواناب های سطحی حوضه آبریز ارس واقع در شمال غرب ایران صورت گرفت. شبیه سازی شرایط اقلیمی در محیط نرم افزار LARS-WG تحت سناریو RCP8.5 انجام شد و در محیط نرم افزار اکسل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با استفاده از مدل تجربی ترنت وایت اصلاح شده میزان تبخیر و تعرق پتانسیل برای دو دوره مشاهداتی و شبیه سازی برآورد گردید. جهت اطمینان از صحت سنجی مدل از شاخص های خطا سنجی میانگین ﻣﺠﺬور ﻣﺮﺑﻌﺎت ﺧﻄﺎ (RMSE)، و ضریب تعیین (R2) و ضریب کارایی نش - ساتکلیف (ENS) نیز استفاده شد، همچنین مدل سازی تغییرات رواناب سطحی در محیط نرم افزار GIS و افزونه SWAT انجام شد و پس از  تشکیل واحدهای هیدرولوژیکی (HRU) جهت واسنجی و اعتبارسنجی مدل شرایط پایه برای تغییرات رواناب های سطحی انتخاب گردید و برای ایستگاه های هیدرومتری اعتبارسنجی صورت گرفت. نتایج پژوهش نشان می دهد با مدل سازی داده های اقلیمی طی دوره شبیه سازی میزان دما و تبخیر و تعرق افزایش خواهد یافت و در مقابل میزان نزولات جوی کاهش اتفاق افتاده و روانا ب سطحی کاهش پیدا می کند. همچنین نتایج صحت سنجی برای داده های اقلیمی نشان داد که دقت مدل در ایستگاه های منتخب موردبررسی بالا بوده است و برای پارامتر بارش به دلیل ماهیت ناپیوسته آن، همبستگی بین داده ی کمتر از پارامتر دما و متفاوت می باشد. نتایج مدل سازی هیدرومتری حوضه ها نشان داد که  مقدار نش – ساتکلیف به مقدار 1 نزدیک بوده  و ضریب همبستگی بین داده ها  99/0  می باشد که نشان دهنده کارایی بالایی مدل جهت شبیه سازی و برآورد تغییرات اقلیم و اثرات آن بر میزان رواناب های سطحی می باشد.
۱۶.

شبیه سازی وضعیت آتی فرسایش و رسوب تحت تاثیر تغییرات اقلیمی( مطالعه موردی حوضه آبخیز حاجیلر)(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: هیدروژئومورفولوژی سال ۹ زمستان ۱۴۰۱ شماره ۳۳ 126 - 107

کلیدواژه‌ها: فرسایش و رسوب SWAT SDSM GeoWEPP حاجیلر چای شمالغرب ایران

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۳۰ تعداد دانلود : ۱۹
تغییرات میزان فرسایش و رسوب حوضه یکی از مهمترین عواملی است که بر بخشهای مختلف زیست انسانی و حیات طبیعی تأثیر میگذارد و پیشبینی این تغییرات بصورت کمی، که عمدتاً تحت نوسانات دمایی و تغییر اقلیم در مناطق مختلف صورت میگیرد، جهت کنترل میزان فرسایش و رسوب در دورهی آتی ضروری هست. در تحقیق حاضر به بررسیو پیش بینی تغییرات فرسایش و رسوب در حوضه آبریز حاجیلر با استفاده از مدلهایGeoWEPP وSWAT اقدام گردید بر این اساس ابتدا با استفاده از دادههای وضع موجود ایستگاه سینوپتیک اهر و بهرهگیری از مدل SDSM به بررسیتغییرات دورهی آماری2424-2404 در سه سناریوی 6.RCP2-5.RCP4-5.RCP8 اقدام گردید، سپس شبیهسازی و پیشبینی تغییرات فرسایش و رسوب تحت تأثیر تغییرات اقلیمی با استفاده از مدلهای مطرح صورت گرفت. خروجیمدل SDSM حاکی از افزایش دما و کاهش بارندگی برای حوضه در افق 2404 اشد و بررسی نتایج شبیهسازی میزان رسوب مدلها نشان داد که در حوضه مورد مطالعه مدل GeoWEPP با انتخاب روش دامنه دارای سطح مناسبی در برآورد میزان رسوب نسبت به آمار مشاهدهای میباشد که مدل نهایی جهت پیشبینی میزان رسوب در دورهی مذکور حوضه انتخاب گردید. با استفاده از نتایج ریز مقیاس شده مدل گردش عمومی جو ، تغییرات رسوب در دورهیآماری2424-2404 تحت سه سناریو مطرح فوق، به ترتیب 21/1 ،05/0 ،20/2 -نسبت به دوره مشاهدهای برآورد گردید. آگاهی از روند تغییرات فرسایش و رسوب در حوضه آبریز حاجیلر منجر به کنترل مناسب رسوب و ایجاد اقدامات از پیش تعیین شده جهت حفاظت و بهرهبرداری از منابع طبیعی در دورههای آینده گردد.
۱۷.

ارزیابی تطبیقی مدل هیدرولوژیکی نیمه توزیعی با مدل یکپارچه در جهت شبیه سازی رواناب حوضه گمناب چای(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
منبع: هیدروژئومورفولوژی دوره ۱۱ پاییز ۱۴۰۳ شماره ۴۰ 39 - 22

کلیدواژه‌ها: SWAT AWBM شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی واسنجی هیدروگراف گمناب چای ایران

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۳ تعداد دانلود : ۱۲
مدل های هیدرولوژی ابزار موثری برای مدیریت منابع آب و همچنین مؤلفه های بیلان آبی از جمله کارهای پژوهشی می باشد .امروزه مدل های هیدرولوژی حوضه توسعه یافته اند، اما انتخاب مدل مناسب برای شبیه سازی یک حوضه خاص همیشه یک چالش بوده است. از این رو، انتخاب مدلی که بتواند فرآیندهای هیدرولوژیکی را در عین سادگی ساختار و با استفاده از حداقل عوامل ، به خوبی شبیه سازی کند امری ضروری می باشد که در این راستا در پژوهش حاضر رواناب ماهانه حوضه گمناب چای(کومور چایی) واقع در استان آذربایجان شرقی و در شمال غرب ایران به وسیله دو مدل AWBM و SWAT شبیه سازی شد. مدل AWBM یک مدل یکپارچه می باشد که شبیه سازی رواناب در حوزههای آبریز را با استفاده از دو متغیر بارندگی و تبخیر انجام می دهد و از طرف دیگر مدل SWAT یک مدل پیوسته و نیمه توزیعی است که شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی را با استفاده از مشخصات فیزیکی حوضه (خاک، کاربری اراضی ، شیب ) و همچنین اطلاعات آب و هواشناسی متعددی همچون بارندگی ، دما انجام می دهد. نتایج شبیه سازی رواناب در دوره های واسنجی و اعتبارسنجی با استفاده از دو شاخص آماری ناش ساتکلیف (NSE) و ضریب تعیین R2 مورد ارزیابی قرار گرفت . با مقایسه نتایج شاخص های آماری مورد استفاده در مطالعه مشخص شد که مدل SWAT دارای نتایج بهتری در شبیه سازی رواناب ماهانه در دورههای واسنجی و اعتبارسنجی است .