بررسي اثرات تغيير كاربري اراضي بر جريان روزانه رودخانه نوژيان با استفاده از مدل‌هاي Clue-s و WetSpa

Investigation of land use changes effects on daily stream flow in Nojian Watershed by Clue-s and WetSpa models

كاربري اراضي و نوسانات آن يكي از مهمترين عواملي است كه بر چرخه طبيعي در اكوسيستم اثر مي­‌گذارد. تغييرات كاربري اراضي باعث تغيير در سيكل هيدرولوژيكي حوضه شده و در نتيجه باعث تغيير تعادل آب بين بارش، تبخير، نفوذپذيري و پاسخ رواناب مي‌­شوند. درك رابطه بين تغييرات كاربري اراضي و عوامل به وجود ­آورنده آن و اثرات ثانويه آن بر رژيم هيدرولوژيكي، اطلاعات ضروري براي برنامه‌­ريزي استفاده از زمين و مديريت پايدار منابع طبيعي فراهم مي‌كند. در اين پژوهش ابتدا نقشه كاربري اراضي حوزه آبخيز نوژيان براي سال 2014 با استفاده از سنجش از دور تهيه شد، سپس با استفاده از مدل Clue-s، كاربري اراضي براي سال 2025 شبيه­‌سازي شد. براي شبيه‌­سازي رواناب به مدلي نياز است كه به­‌خوبي بتواند ميزان رواناب را شبيه‌­سازي نمايد، بدين منظور از مدل WetSpa براي شبيه­‌سازي جريان روزانه براي كاربري اراضي سال­‌هاي 2000، 2014 و 2025 استفاده شد. با توجه به نتايج، معيار ارزيابي نش-ساتكليف براي دوره واسنجي و اعتبارسنجي به‌ترتيب 68.26 و 66.75 درصد به­‌دست آمد. همچنين معيار تجمعي مدل (AM) براي دوره واسنجي و اعتبارسنجي 64 و 54.15 درصد محاسبه شد. مقايسه نقشه­‌هاي كاربري اراضي ياد شده نشان داد، مهمترين تغييرات كاربري در حوزه آبخيز نوژيان تبديل جنگل­‌ها و مراتع به زمين­‌هاي كشاورزي است كه در نتيجه­ اين تغييرات حجم رواناب سالانه، بيشينه دبي و ميانگين دبي به­‌ترتيب به ­­­ميزان 16.20، 11.35 و 9.15 درصد افزايش مي­‌يابد. نتايج حاصل از تحليل آماري با استفاده از آزمون t جفتي هم نشان داد كه تغيير كاربري اراضي در سطح معني­‌داري يك درصد بر روي دبي در منطقه مورد مطالعه تأثير دارد.

Land use and its fluctuations is one of the most important factors that affects on the natural cycle in the ecosystem. Land use changes cause change in watershed hydrological cycles, water balance between precipitation, evaporation, infiltration and runoff response. Understanding the relationship between land use changes and its factors and secondary effects on the hydrological regime provides the necessary information for planning of land use and sustainable management of natural resources. At first, land use maps related to years of 2000 and 2014 were prepared, then CLUE-s model was applied to simulate land use map of 2025. For simulating runoff, WetSpa model was employed to simulate daily runoff with land use maps related to years of 2000, 2014 and 2025. According to the results, the Nash-Sutcliffe evaluation criterion was calculated 68.26 % and 66.75 % for the calibration and validation periods, respectively. In addition, model Aggregate Measure (AM) was calculated 64 % and 54.15 % for the calibration and validation periods, respectively. Land use maps comparison showed, the main land use changes in Nojian Watershed was the conversion of forest and rangeland areas to agricultural lands .As a result of these changes the annual runoff volume, peak discharge, mean daily discharge increased to 16.20, 11.35 and 9.15 percent, respectively. Results of statistical analysis using paired t-test showed that land use change has effect on discharges in the study area at the level of 1%.