
تعداد نشریات | 30 |
تعداد شمارهها | 415 |
تعداد مقالات | 3,656 |
تعداد مشاهده مقاله | 5,774,928 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,953,811 |
ارزیابی تأثیر اقدامات آبخیزداری بر متغیرهای هیدرولوژیک در حوزه آبخیز محمدآباد استفاده از مدل SWAT | ||
مدل سازی و مدیریت آب و خاک | ||
مقاله 10، دوره 5، شماره 3، مهر 1404، صفحه 156-172 اصل مقاله (1.43 M) | ||
نوع مقاله: پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22098/mmws.2025.16959.1566 | ||
نویسندگان | ||
یحیی فتح الله نژاد دامغانی1؛ عطااله کاویان* 2؛ لیلا غلامی3 | ||
1دانشجوی دکتری گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران | ||
2استاد، گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران | ||
3دانشیار گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران. | ||
چکیده | ||
برنامهریزی و پیشبینی تغییرات در چرخه هیدرولوژیکی، معمولاً از مدلهای هیدرولوژیکی بهره گرفته میشود که شرایط طبیعی را سادهسازی کرده و در مدیریت منابع آب یاری میرسانند. بر همین اساس در پژوهش حاضر به ارزیابی اثربخشی این اقدامات با مدل SWAT در حوزه آبخیز محمدآباد گلستان پرداخته شد. برای انجام پژوهش حاضر، بهمنظور شبیهسازی متغیرهای اقلیمی منطقه موردمطالعه از دادههای روزانه بارش، دمای حداقل و حداکثر، تابش خورشیدی، رطوبت نسبی و سرعت باد از سال (1367 تا 1396) ایستگاه محمدآباد استفاده شد. بهمنظور بهرهگیری از الگوریتمها و توابع هدف گوناگون برای واسنجی و اعتبارسنجی از نرمافزار SWAT-CUP استفاده شد و پس از ارزیابی عملکرد مدل در شبیهسازی و کسب نتایج قابلقبول با استفاده از معیارهای ارزیابی مدل جهت اعمال اقدامات حفاظت آبوخاک آمادهسازی شد. نتایج واسنجی و اعتبارسنجی نشاندهنده کارایی قابلقبول مدل SWAT برای شبیهسازی هیدرولوژیک آبخیز محمدآباد است. مقدار ضریب تبیین در مرحله واسنجی و اعتبارسنجی به ترتیب برابر 93/0 و 98/0 بوده است. همچنین مقدار شاخص نش-ساتکلیف برای مرحله واسنجی برابر 90/0 و برای مرحله اعتبارسنجی نیز 96/0 بوده است. میزان رواناب سطحی در صورت اجرای عملیات آبخیزداری بهصورت سنگی ملاتی، توری سنگی، خشکهچین، نهالکاری و بذرکاری به ترتیب به میزان 36/36، 73/22، 18/18، 18/18 و 55/4 درصد نسبت به حالت بدون اجرای عملیات آبخیزداری کاهش پیدا کرده است. مطابق نتایج، پروژههای مکانیکی در منطقه باعث کاهش رواناب سطحی، سیل و متعاقباً کاهش هدررفت مواد سطحی خاک، فرسایش و درنهایت حمل ذرات فرسایش یافته از آبراههها به خارج از آن شده است. نتایج کلی نشاندهنده تأثیر قابلقبول این اقدامات در سطح حوزه آبخیز موردبررسی بوده است. درنهایت میتوان اذعان نمود با اقدامات آبخیزداری علاوه بر اینکه میتوان به کاهش خسارات ناشی از سیل و رسوب کمک نمود میتوان تهدید سیلاب را به فرصت تغذیه سفرههای آب زیرزمینی و وجود آب در چشمهها، قنوات و چاهها در زمان خشکسالی، با کمترین هزینه و منطبق با شرایط اکولوژیکی منطقه تبدیل نمود. | ||
کلیدواژهها | ||
اولویتبندی؛ حفاظت خاک؛ عملیات آبخیزداری؛ مدل مفهومی ارزیابی آبوخاک؛ مدل نیمه توزیعی؛ مدلسازی هیدرولوژی | ||
مراجع | ||
منابع دارابی، فریبا، نجفی نژاد، علی، پورقاسمی، حمیدرضا، و سعدالدین، امیر (1403). پیشبینی اثر اقدامات بیولوژیک بر سیلخیزی حوزه آبخیز بهشتآباد با استفاده از روشهای یادگیری ماشین. مدیریت جامع حوزههای آبخیز، 5(1)، 79-96. doi: 10.22034/iwm.2024.2032264.1159 زارعی قورخودی، علیرضا، شاهنظری، علی و محمدی، فاطمه (1401). ارزیابی تأثیر آببندانها بر دو پارامتر رواناب و رسوب با استفاده از مدل SWAT (مطالعه موردی: حوضه آبخیز رودخانه تجن، مازندران). آبیاری و زهکشی ایران، 16(2)، 294-307. doi: 20.1001.1.20087942.1401.16.2.3.2 قویمی پناه، محمدحسین، غلامی، لیلا، کاویان، عطااله، و صادقی، سیدحمیدرضا (1403). تأثیر اقدامهای آبخیزداری بر متغیرهای آبشناختی با استفاده از مدل SWAT در آبخیز کن. پژوهشهای آبخیزداری، 37(2)، 93-109. doi: 10.22092/WMRJ.2023.362356.1542 قویمی پناه، محمدحسین، غلامی، لیلا، کاویان، عطااله، و صادقی، سیدحمیدرضا (1403). ارزیابی تاثیر اقدامات حفاظت خاک و آب بر تغییرات رسوبدهی حوزه آبخیز کن، استان تهران. مهندسی آبیاری و آب ایران، 14(3)، 42-56. doi: 10.22125/iwe.2023.403278.1726 گودرزی مسعود، معتمد وزیری، بهارک، و میرحسینی، محمدرضا (1396). ارزیابی کاربست مدل IHACRES بهمنظور شبیهسازی رواناب سطحی در شرایط تغییراقلیم: مطالعه موردی حوزه آبخیز کن. علوم ومهندسی آبخیزداری ایران،۱۱ (۳۸) :۸۳-۹۴. doi: 20.1001.1.20089554.1396.11.38.5.1 گلزاری، ساحره، زارع ابیانه، حمید، دلاور، مجید، و مبرقعی دینان، نغمه (1396). بررسی کارایی مدل در شبیهسازی کمی و کیفی رواناب و اقدامات آبخیزداری در حوزه زرینهرود. مدیریت حوزه آبخیز، 11(22)، 111-120. doi: 20.1001.1.22516174.1399.11.22.18.4 محمدیوند، محمدرضا، عراقی نژاد، شهاب، ابراهیمی، کیومرث، و مدرس، فرشته (1398). ارزیابی عملکرد مدلهای AWBM، Sacramento و SimHyd در شبیهسازی رواناب حوضه امامه با استفاده از بهینهساز واسنجی خودکار الگوریتم ژنتیک. تحقیقات آب و خاک ایران، 50(7)، 1759-1769. doi: 10.22059/ijswr.2019.258701.667923 مهری، سونیا، مرادی، حمیدرضا، و مصطفیزاده، رئوف (1402). شبیهسازی و تعیین مؤلفههای رواناب در بالادست سد قشلاق با استفاده از مدل SWAT، محیطزیست و مهندسی آب، 9(4)، 485-498. doi: 10.22034/ewe.2023.360340.1805
References Abbaspour, K. C., Yang, J., Maximov, I., Siber, R., Bogner, K., Mieleitner, J., Srinivasan, R. (2007). Modelling hydrology and water quality in the pre-alpine/alpine Thur watershed using SWAT. Journal of hydrology, 333(2-4), 413-430. doi.org/10.1016/j.jhydrol.2006.09.014. Abuhay, W., Gashaw, T., & Tsegaye, L. 2023. Assessing impacts of land use/land cover changes on the hydrology of Upper Gilgel Abbay watershed using the SWAT model. Journal of Agriculture and Food Research, 12, 100535. doi.org/10.1016/j.jafr.2023.100535. Ahmadabadi, E., Ghafarpour, P. (2017). Evaluation of the effects of watershed management on the hydrogeomorphological characteristics of the Anbar basin by using the semi-distributed SWAT. Space planning and design, 21(2), 35-55. Anteneh, Y., Alamirew, T., Zeleke, G., Kassawmar, T. (2023). Modeling runoff-sediment influx responses to alternative BMP interventions in the Gojeb watershed, Ethiopia, using the SWAT hydrological model. Environmental Science and Pollution Research, 30(9), 22816-22834. doi: 10.1007/s11356-022-23711-4 Basu, A.S., Gill, L.W., Pilla, F., Basu, B. (2022). Assessment of Variations in Runoff Due to Landcover Changes Using the SWAT Model in an Urban River in Dublin, Ireland. Sustainability, 14(1), 534. doi: 10.3390/su14010534 Briak, H., Moussadek, R., Aboumaria, K., Mrabet R. (2016). Assessing sediment yield in Kalaya gauged watershed (Northern Morocco) using GIS and SWAT model. International Soil and Water Conservation Research, 4(3), 177-185. doi.org/10.1016/j.iswcr.2016.08.002. Darabi, F., Najafinejad, A., Pourghasmi, H., & Sadoddin, A. (2024). Predicting the Effect of Biological Measures on Flood Generation in the Behesht Abad Watershed using Machine Learning Methods. Integrated Watershed Management, 5(1), 79-96. doi: 10.22034/iwm.2024.2032264.1159 [In Persian] Ding, Y., W. Wang, X., Cheng, S., Zhao. (2008). Ecosystem Health Assessment in Inner Mongolia Region based on Remote Sensing and GIS. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XXXVII. Part B1: 1029-1034. Dolatabadi, S., Mohamadian, M.E. (2013). Hydrological simulation of Firoozabad basin using SWAT model. Journal of Irrigation and Water Engineering, 14(29), 48-38. Duan, Z., Song. X., Liu, J. (2009). Application of SWAT for sediment yield estimation in a mountainous agricultural basin. In Geoinformatics, 2009 17th International Conference on (pp. 1-5). IEEE. Eiledmi, A., Norri, H., & Falahi, B. (2006). Evaluate the effect of Watershed Management projects to reduce erosion and sedimentation in Magnavy and Gholi Kandi of Hamadan. In The first regional conference exploitation of water resources in Karoun and Zayandehrood basin. Ghavimipanah, M. H., Gholami, L., Kavian, A., & Sadeghi, S. H. R. (2024). Effect of Watershed Practices on Hydrological Variables using SWAT Model in Kan Watershed. Watershed Management Research, 37(2), 93-109. doi: 10.22092/WMRJ.2023.362356.1542 [In Persian] Ghavimipanah, M. H., Gholami, L., Kavian, A., & Sadeghi, H. (2024). Impact Assessment of Soil and Water Conservation Practices on Sediment Yield Changes in Kan Watershed, Tehran Province. Irrigation and Water Engineering, 14(3), 42-56. doi: 10.22125/iwe.2023.403278.1726 [In Persian]. Golzari, S., zareabyaneh, H., delavar, M., & Mobargaei Dinan, N. (2020). Performance of SWAT Model in Quantitative and Qualitative Simulation of Runoff and Watershed Protective Measures in Zarrinehrood Basin. Jwmr, 11(22), 111-120. doi: 20.1001.1.22516174.1399.11.22.18.4 [In Persian] Goodarzi, M., Motamed Vaziri, B., & Mir hoseini, M. (2017). Assessment of IHACRES Model in Surface Run-off Simulation in Climate Change Status: A case study Kan Basin. Jwmseir, 11(38), 83-94. doi: 20.1001.1.20089554.1396.11.38.5.1 [In Persian] Hazbavi, Z., Keesstra, S.D., Nunes, J.P., Baartman, J.E., Gholamalifard, M. & Sadeghi, S.H.R. (2018). Health comparative comprehensive assessment of watersheds with different climates. Ecological Indicators. 93, 781-790. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2018.05.078 Jang, S.S., Ahn, S.R., & Kim, S.J. (2017). Evaluation of executable best management practices in Haean highland agricultural catchment of South Korea using SWAT. Agricultural Water Management, 180, 224-234. doi: 10.1016/j.agwat.2016.06.008 Kerr, J. M., George, P. S., Pangare, G., & Pangare, V. (2000). An evaluation of dryland watershed development projects in India. (No. 581-2016-39504). Mehri, S., Moradi, H.R., & Mostafazadeh, R. (2023). Simulation and determination of hydrological balance components in the upstream of Gheshlagh dam using SWAT model. Environment and Water Engineering, 9(4), 485-498. doi: 10.22034/ewe.2023.360340.1805 [In Persian] Mohammadivand, M.R., Araghinejad, S., Ebrahimi, K., & Modaresi, F. (2019). Performance Evaluation of AWBM, Sacramento and SimHyd models in Runoff Simulation of the Amameh Watershed using Automatic Calibration Optimization Method of Genetic Algorithm. Iranian Journal of Soil and Water Research, 50(7), 1759-1769. doi: 10.22059/ijswr.2019.258701.667923 [In Persian] Mtibaa, S., & Asano, S. )2022(. Hydrological evaluation of radar and satellite gauge-merged precipitation datasets using the SWAT model: Case of the Terauchi catchment in Japan. Journal of Hydrology: Regional Studies, 42, 101-134. doi: 10.1016/j.ejrh.2022.101134 Nikolic, G., Spalevic, V., Curovic, M., Darvishan, A. K., Skataric, G., Pajic, M., & Tanaskovik, V. )2019(. Variability of soil erosion intensity due to vegetation cover changes: Case study of Orahovacka Rijeka, Montenegro. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 47(1), 237-248. doi: 10.15835/nbha47111310 Pyo, J., Baek, S. S., Kim, M., Park, S., Lee, H., Ra, J. S., & Cho, K. H. )2017(. Optimizing agricultural best management practices in a Lake Erie watershed. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 53(6), 1281-1292. doi: 10.1111/1752-1688.12571 Sadeghi, S.H.R., & Hazbavi, Z. )2017(. Spatiotemporal variation of watershed health propensity through reliability-resilience-vulnerability based drought index (case study: Shazand Watershed in Iran). Science of the Total Environment, 587, 168-176. doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.02.098 Singh, V., Karan, S. K., Singh, C., & Samadder, S. R. )2023(. Assessment of the capability of SWAT model to predict surface runoff in open cast coal mining areas. Environmental Science and Pollution Research, 30(14), 40073-40083.doi: 10.1007/s11356-022-25032-y. Sun, G., Wei, X., Hao, L., Sanchis, M. G., Hou, Y., Yousefpour, R., & Zhang, Z. )2023(. Forest hydrology modeling tools for watershed management: A review. Forest Ecology and Management, 530, 120755. doi: 10.1016/j.foreco.2022.120755 Teshager, A. D., Gassman, P. W., Secchi, S., Schoof, J. T., & Misgna, G. )2016(. Modeling agricultural watersheds with the soil and water assessment tool (SWAT): Calibration and validation with a novel procedure for spatially explicit hrus. Environmental management, 57, 894-911.doi: 10.1007/s00267-015-0636-4 Upadhyay, P., Linhoss, A., Kelble, C., Ashby, S., Murphy, N., & Parajuli, P. B. )2022(. Applications of the SWAT model for coastal watersheds: review and recommendations. Journal of the ASABE, 65(2), 453-469. Vilaysane, B., Takara, K., Luo, P., Akkharath, I., & Duan, W. )2015(. Hydrological stream flow modelling for calibration and uncertainty analysis using SWAT model in the Xedone river basin, Lao PDR. Procedia Environmental Sciences, 28, 380-390. doi: 10.1016/j.proenv.2015.07.047 Xing, Z., Wang, Y., Ji, Y., Fu, Q., Li, H., & Qu, R. )2018(. Health assessment and spatial variability analysis of the Naolihe Basin using a water-based system. Ecological Indicators, 92, 181-188. doi: 10.1016/j.ecolind.2017.08.045 Zarei ghorkhodi, A., Shahnazari, A., & Mohammadi, F. )2022(. Evaluation of the effect of dams on runoff and sediment parameters using SWAT model (Case study: Tajan River watershed, Mazandaran). Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 16(2), 294-307. doi: 20.1001.1.20087942.1401.16.2.3.2 [In Persian] Zhang, H., Wang, B., Li Liu, D., Zhang, M., Leslie, L. M., & Yu, Q. )2020(. Using an improved SWAT model to simulate hydrological responses to land use change: A case study of a catchment in tropical Australia. Journal of Hydrology, 585, 124822. doi: 10.1016/j.jhydrol.2020.124822 Zhao, X., & Huang, G. )2022(. Urban watershed ecosystem health assessment and ecological management zoning based on landscape pattern and SWMM simulation: A case study of Yangmei River Basin. Environmental Impact Assessment Review, 95,106794. doi: https://doi.org/10.1016/j.eiar.2022.106794 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 168 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 47 |