ارزيابي پاسخ هيدرولوژيكي حوضۀ آبخيز تيل‌آباد استان گلستان در طي دوره‌هاي آتي تحت تأثير تغيير كاربري اراضي پيش‌بيني شده

Evaluation of Hydrological Response in Tilabad Watershed of Golestan for Future Periods as Affected by the Predicted Land use Change

هدف از اين تحقيق، بررسي رواناب و رسوب و ديگر مؤلفه هاي چرخۀ هيدرولوژيكي حوضۀ آبخيز تيل آباد طي دوره هاي آتي تحت تأثير تغيير كاربري اراضي پيش بيني‌شده در نظر گرفته شد. به اين منظور، با استفاده از تصاوير سـنجنده هـاي MSS (1986)، ETM+ (2000) و OLI (2015) ماهوارۀ Landsat و اطلاعات جانبي منطقه تغيير كاربري اراضي در هفت طبقه تهيه و نقشۀ كاربري اراضي سالهاي 2025 و 2040 بر اساس رويكرد مدل سازي زنجيرۀ ماركوف و اتوماي سلولي پيش بيني شد. شبيه سازي در پايۀ زماني ماهانه در سالهاي 2000ـ 2014 و با استفاده از مدل SWAT و برنامۀ SUFI2 انجام پذيرفت. بعد از هر اجراي مدل SWAT بر اساس كاربري آتي، خروجي مدل استخراج و نتايج شبيه سازي با مقادير پايه مقايسه شد. نتايج ارزيابي نقشۀ كاربري سالهاي 1986، 2000 و 2015 با شاخص كاپاي برابر 0/955، 0/865 و 0/961 روند كلي تخريب در منطقه را نشان داد. ارزيابي ميزان تطابق بين كاربري اراضي شبيهسازي‌شده و واقعي براي سال 2015 ضريب كاپاي 0/799 را نشان داد. در مرحلۀ واسنجي ضرايب نش‌ـ ساتكليف، تعيين و ريشۀ ميانگين مربعات خطا براي مقادير رواناب ماهانه در خروجي حوضه به‌‌ترتيب 0/71، 0/70 و 3/32 و در مرحلۀ اعتبارسنجي 0/61، 0/61 و 4/36به‌دست آمد. اين ضرايب براي غلظت رسوب ماهانه در دورۀ واسنجي به‌ترتيب 0/65، 0/67 و 1643/2 و در مرحلۀ اعتبارسنجي 0/57، 0/61 و 1861/02 به‌دست آمد. نتايج بررسي نشان داد شبيه سازي رواناب ماهانه نسبت به رسوب دقت بيشتري دارد. در تحليل كاربري اراضي مشخص شد كه با تخريب منطقه در جهت قهقرا مقدار رواناب سطحي، رسوب، كل جريان آب، جريان زيرقشري و تبخير و تعرق افزايش و مقادير جريان آب زيرزميني، جريان برگشتي از آبخوان سطحي، تغذيۀ آبخوان عميق، نفوذپذيري و آبگذري كاهش چشم گيري پيدا مي‌كند؛ همچنين مقادير اوج و ميانۀ جريان بيشتر مي‌شود و جريان پايه كاهش مي يابد. به طور كلي، آثار تغييرات در سال 2040 نسبت به سال 2025 بيشتر است.

The aim of study was set to evaluate components of the hydrological cycle in Tilabad Watershed during future periods as affected by the predicted land use change. For this purpose, using MSS (1986), ETM+ (2000) and OLI (2015) Landsat satellite images a land use map was produced in seven categories. Then, two likely future land use maps were predicted based on Markov chain modeling and cellular Automata approach for the years 2025 and 2040. Simulation for 2000-2014 years and by using SWAT model and SUFI2 program was done. The results of maps assessment of the years 1986, 2000 and 2015 with the kappa index 0.9553, 0.8655 and 0.9612 respectively, shows destruction trend overall. The match assessment between simulated and actual land use for 2015 showed a kappa coefficient 0.7993. In the analysis of land use was determined with degradation of the region to runoff, sediment, the water, subcortical flow, and evapotranspiration increased and the amount of groundwater flow, backflow from the aquifer surface, deep aquifer recharge, and permeability and Hydraulic conductivity were reduced significantly. Also, the value of peak and medium was increased and base flow as reduced. Generally, the effects of changes in 2040 Compared to 2025 was more.