بررسی نقش کاربری بهینه اراضی در تولید رواناب (مطالعه موردی: حوزه‌ آبخیز نهر اعظم شیراز)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 8، دوره 11، شماره 3 - شماره پیاپی 43، مهر 1401، صفحه 147-161   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2021.73198.1123

نویسندگان

محمدتقی دستورانی^{* 1}؛ محمودرضا براهیمی²؛ علی اکبر کریمیان³؛ امیر اسماعیل پور زرمهری⁴

¹استاد گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

²کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

³دانشیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

⁴کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

تغییر کاربری اراضی یکی از فاکتور­های مهم در تغییر وضعیت هیدرولوژیکی جریان، فرسایش و رسوب و گاهی اوقات منجر به مشکلات جدی در شرایط اکولوژیکی می‌‌گردد. هدف از این پژوهش بررسی وضعیت تبدیل بارش به رواناب حوزه در شرایط کاربری فعلی نسبت به شرایط بهینه است. بدین منظور پس از تهیه نقشه کاربری اراضی فعلی و نقشه توان اکولوژیکی حوزه (کاربری بهینه) اثرات کاربری اراضی روی تولید رواناب حوزه آبخیز نهر اعظم شیراز به‌وسیله اجرای مدل هیدرولوژیکی SCS (روش سرویس حفاظت خاک آمریکا) در دو حالت کاربری فعلی و بهینه موردبررسی قرار می­گیرد. مقایسه سطوح کاربری­ها در هر دو شرایط نشان می­دهد که در کل در وسعت اراضی کشاورزی تغییر چندانی حاصل نشده است؛ اما در شرایط بهینه نسبت به شرایط فعلی 1/8 درصد از سطح اراضی شهری کاهش یافته و 18/17 درصد به سطح اراضی مرتعی افزوده می‌شود. همچنین نتایج نشان دهنده مقدار متوسط شماره منحنی 6/82 برای کاربری‌های فعلی و 2/75 برای کاربری­های بهینه است. نتایج حاصل از برآورد ارتفاع رواناب در دو شرایط موردبررسی نشان می­دهد که درصد کاهش ارتفاع رواناب در شرایط بهینه نسبت به فعلی با افزایش دوره بازگشت کمتر می­شود، به‌طوری‌که بیشترین درصد کاهش ارتفاع رواناب مربوط به دوره بازگشت­های 2، 5، 10 و 25 سال به ترتیب با 47/37، 97/29، 54/26 و 32/23 درصد است. این نتایج نشان می‌دهد که برنامه‌ریزی به‌منظور کاربری اراضی بر اساس استعداد آن‌ها نقش قابل توجهی در کاهش خسارات سیل و نیز هدررفت رواناب‌ها دارد.

کلیدواژه‌ها

کاربری اراضی؛ رواناب؛ شماره منحنی (CN)؛ توان اکولوژیک

مراجع

رضایی مقدم، محمدحسین؛ اندریانی، صغری؛ الماس پور، فرهاد؛ ولی زاده کامران، خلیل؛ مختاری اصل، ابوالفضل؛ 1393. بررسی اثرات تغییر کاربری و پوشش اراضی بر روی سیل‌خیزی و دبی رواناب (مطالعه موردی: حوضه آبخیز سد علویان). هیدروژئومرفولوژی. دوره 1. شماره 1. صص 57-41. https://journals.tabrizu.ac.ir/article_3274.html  

سازمان نقشه‌برداری کشور. نقشه‌‌های رقومی توپوگرافی 1:250000 منطقه خشک‌رود شیراز.

شایسته، کامران؛ عابدیان، سحر؛ 1398. ارزیابی درازمدت اثرات هیدرولوژیک تغییر کاربری اراضی بر میزان رواناب سالانه در حوضه آبریز زیارت. فصلنامه‌ علمی فضای جغرافیایی. سال نوزدهم. شماره 66. صص 61-43.  http://geographical-space.iau-ahar.ac.ir/article-1-3766-fa.html

فرضی، پریسا؛ آذرخشی، مریم؛ رسول‌زاده، علی؛ بشیری، مهدی؛  1395. تأثیر کاربری اراضی بر تولید رواناب و رسوب در شیب‌ها و شدت‌های بارش. مختلف با استفاده از شبیه‌ساز باران (مطالعه موردی: حوزه آبخیز صنوبر، تربت‌حیدریه). علوم و مهندسی آبخیزداری. دوره 10. شماره 33. صص 26-19. http://jwmsei.ir/article-1-543-fa.html

مخدوم، مجید؛ 1381. شالوده آمایش سرزمین. انتشارات دانشگاه تهران.

مدیریت آبخیزداری سازمان جهاد کشاورزی استان فارس؛ 1381. گزارش سیمای حوضه آبخیز رودخانه خشک شیراز.

مهدوی، محمد؛ 1392. هیدرولوژی کاربردی. جلد اول. انتشارات دانشگاه تهران.

هادیانی، میر امید؛ 1386. نقش تغییر کاربری اراضی بر دبی سیلاب‌های منطقه‌ای (مطالعة موردی در حوزه آبخیز مادرسو). محیط‌شناسی. دوره 33. شماره 42. صص 16 -9.

https://jes.ut.ac.ir/article_18655.html

 

Bales, J., Beston, R.P., 1981. The curve number as a hydrologic index. Proceeding of international symposium on Rainfall–runoff hydrologic modeling. Mississipi state university, pp. 371-386.

Elfert, S., Bormann, H., 2010. Simulated impact of past and possible future land use changes on the hydrological response of the Northern German lowland Hunte catchment. Journal of Hydrology, vol .383, pp. 245–255. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.12.040    

Hörmann, G., Horn, A., Fohrer, N., 2005. The evaluation of land-use options inmesoscale catchments-prospects and limitations of eco-hydrological models. Ecol Model, vol. 187, pp. 3–14. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2005.01.022

Huismann, J.A., Breuer, L., Bormann, H., Bronstert, A., Croke, B.F.W., Frede, H.G, Gräff, T., Hubrechts, L., Jakeman, A.J., Kite, G., Leavesley, G., Lanini, J., Lettenmaier, D.P., Lindström, G., Seibert, J., Sivapalan, M.G., Viney, N.R., Willems, P., 2009. Assessing the impact of land use change on hydrology by ensemble modelling (LUCHEM) III: scenario analysis. Adv Water Resour, vol. 32, pp. 159–170. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2008.06.009

Mercado M.A., Lee B.Y., Memon S.A, Umer S.R, Salim I., Lee C., 2017. Influence of land development on stormwater runoff from a mixed land use and land cover catchment. Science of the Total Environment, vol. 599, pp. 2142-2155. https:// doi.org/ 10.1016/ j. scitotenv. 2017.05.081

Owji, M.R., Nikkami, D., Mahdian, M.H., Mahmoudi, S., 2012. Minimizing Surface Runoff by Optimizing Land Use Management. World Applied Sciences Journal, vol. 20, pp. 170-176. https://doi.org/10.5829/idosi.wasj.2012.20.01.125

Shrestha, S., Cui, S., Xu, L., Wang, L., Manandhar, B., Ding, S., 2021. Impact of Land Use Change Due to Urbanisation on Surface Runoff Using GIS-Based SCS–CN Method: A Case Study of Xiamen City China. land, vol. 10, pp. 1-18. https://doi.org/10.3390/land10080839

Sundar Kumar, P., Kanth, R., Babu, M.J., Praveen, T.V., Vagolu, V., 2010. Analysis of the Runoff for Watershed Using SCS-CN Method and Geographic Information Systems. International Journal of Engineering Science and Technology, vol. 2, pp. 3947-3654. https:// www. researchgate. net/ journal/ International -Journal- of- Engineering- Science- and-Technology - 0975-5462

Yeo, I.Y., Guldmann, J.M., 2009. Analyzing the relationship between peak runoff discharge and land-use pattern–a spatial optimization approach. Hydrology and Earth System Sciences, vol. 6, pp. 3543–3575.  https://doi.org /10.5194/hessd-6-3543-2009

Yeshewatesfa, H., Bardossy A., 2004. Modeling of the effect of land use changes on the runoff generation of a river basin through parameter regionalization of a watershed model. Journal of Hydrology, vol. 292, pp. 281-295. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2004.01.002

Zang, X., Cao, W., Guo, Q, Wu, S., 2010. Effects of land use change on surface run off and sediment yield at different watershed scales on the Loess Plateau. International Journal of Sediment Research, vol. 25, pp. 283-29.  https://doi.org/10.1016/S1001-6279(10)60045-5