بررسی و برآورد اثرات هیدرولوژیک ناشی از تغییرات کاربری در حوضۀ اوجان‌چای (دامنۀ شرقی کوهستان سهند، شمال‌غرب ایران)

بیاتی خطیبی, مریم; ساری صراف, بهروز; کرمی, فریبا

doi:10.22111/gdij.2021.6004

بررسی و برآورد اثرات هیدرولوژیک ناشی از تغییرات کاربری در حوضۀ اوجان‌چای (دامنۀ شرقی کوهستان سهند، شمال‌غرب ایران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ استاد ژئومورفولوژی، گروه Gis و سنجش از دور ،دانشکدۀ برنامه‌ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز

² استاد آب‌وهواشناسی، گروه آب و هواشناسی ،دانشکدۀ برنامه‌ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز ، تبریز

³ استاد ژئومورفولوژی ،گروه ژئومورفولوژی ،دانشکدۀ برنامه‌ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز

10.22111/gdij.2021.6004

چکیده

تأثیرات هیدرولوژیکِ کاربری اراضی و نوع مدیریت زمین، در قالب تغییر در عمق رواناب، دبی حداقل، دبی حداکثر، رطوبت خاک و تبخیر و تعرق آشکار می‌شود. افزایش تولید رواناب در یک منطقۀ خاص، علاوه‌بر افزایش پتانسیل سیل‌خیزی، تأثیرات دیگری را نیز به‌دنبال دارد. در محدودۀ اوجان‌چای (از زیرحوضه‌های مهم واقع در دامنه‌های شرقی کوهستان سهند) به‌واسطۀ نوع خاک و ویژگی‌های توپوگرافی و اقلیم حاکم، تغییرات ناشی از دست‌اندازی انسان به شیب‌ها و تغییرات زیاد در کاربری، به تغییرات در حجم و عمق رواناب منجر شده‌است. در محدودۀ مورد مطالعه که از محدوده‌های مرتعی کشور محسوب می‌شود و اغلب به‌دلیل اینکه در محدوده‌های مرتعی کشت و آن هم کشت افراطی صورت می‌گیرد، خاک دامنه‌ها توسط رواناب‌ها تحت فرسایش شدید قرار گرفته‌اند. در این تحقیق با هدف بررسی نقش تغییرات هیدروژئومورفولوژیکِ ناشی از تغییرات کاربری، از مدل L-THIA، برای تخمین رواناب ناشی از تغییر کاربری در حوضۀ اوجان‌چای استفاده شده‌است. مدل L-THIA یک ابزار مناسب برای کمک به سنجش اثرات بالقوۀ تغییر کاربری بر رواناب سطحی و آلودگی آب است. برای به‌کارگیری این مدل، بارش ایستگاه‌ها تهیه و از تصاویر ماهواره‌ای لندست (سنجندۀ TM و ETM) و نرم‌افزار تخصصی L-THIA و Arc Map استفاده شد و نوع کاربری اراضی در محدودۀ مورد مطالعه با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای مربوط به دو سال متفاوت (2018 و 1988 )تعیین شد. پس از تهیۀ نقشه‌های کاربری اراضی، اقدام به آشکارسازی تغییرات و بررسی تغییرات اتفاق‌افتاده شد. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که نوع کاربری در زمین‌های محدودۀ حوضۀ اوجان‌چای عمدتاً کشاورزی و مرتع است که محدودۀ این دو نوع کاربری از سال 1988 تا 2018 تغییراتی داشته‌است؛ به عبارت دیگر، در طی 30 سال از محدودۀ مراتع کاسته شده و بر محدودۀ زمین‌های کشاورزی افزوده شده‌است. بررسی تغییرات نشان می‌دهد که در طی سه دهه، یک‌پنجم از زمین‌های مرتع در اختیار زمین‌های کشاورزی قرار گرفته‌اند. بررسی برآوردهای صورت‌گرفته با استفاده از مدل نشان می‌دهد که بالاترین میزان حجم رواناب که در سال 1988 در قسمت‌های مرکزی و در اطراف شیب‌های منتهی به دشت‌های سیلابی قرار گرفته بودند، تغییر مکان داده و تمرکز رواناب‌ها در قسمت‌های دیگر حوضه قرار گرفته‌است؛ یعنی در قسمت‌هایی که بیشتر به فرسایش مستعد هستند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

nvestigation and Estimation of Hydrological Effects of Caused by Land use Changes in the Ojan Chay basin (Sahand mountain range, northwest of Iran)

نویسندگان [English]

maryam bayati khatibi ¹
behroz sarysaraf ²
fariba karami ³

چکیده [English]

Type of land use and changes in the type of land use are related to the amount of runoff and changes in it. The type of land use with direct effects on runoff velocity, permeability and flood concentration control is controlled; in this case, a change in type of farming or pasture Urban use has a large impact on reducing water quality and increasing runoff from rainfall. Increased runoff due to user change can be a good indicator of the probability of increasing the flood in a basin. Land use change and land cover, in turn, have hydrological results at local, regional and global scales. The hydrological effects of land use and vegetation management are evident in the form of changes in runoff depth, minimum discharge, maximum discharge, soil moisture and evapotranspiration.Due to the type of soil and topographical and climatic characteristics of the Ojan Tea (from the sub-basins located on the eastern slopes of the Sahand Mountains), changes due to man's loss to slopes and land use changes have been high. Considering the inducements caused by Erosion erosion and general ablation in the range of Ojan tea, it seems that variations in runoff rates are very significant due to changes in the range of the desired range.

کلیدواژه‌ها [English]

Land use change
runoff
erosion
flood
L-THIA model

مراجع

- آتشخوار، فاطمه؛ حسین صمدی؛ عطاالله ابراهیمی (1390). بررسی تغییرات کاربری اراضی در حوضۀ آقبلاغ با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست TM، سومین همایش ملی مهندسی. تهران. ص 68.

https://civillica.com/doc/156131

- اسفندیاری، فریبا؛ ابراهیم بهشتی‌جاوید؛ محمدحسین فتحی (1393). ارزیابی آثار هیدرولوژیک تغییر کاربری بر میزان رواناب سالانه در حوضۀ آبخیز قره‌سو با استفاده از مدل L-THIA هیدروژئومورفولوژی، دورۀ یکم. شمارۀ 1. صفحات 73-59.

https://geoplanning.tabrizu.ac.ir/article_197_38ae4717e203d607c506d9043261b3a4.pdf

- خلیقی، بهرام؛ محمد مهدوی؛ بهرام ثقفیان (1384). بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر سیل‌‌خیزی با استفاده از مدل NRCS (مطالعۀ موردی: حوضۀ باراندوزچای آذربایجان غربی)، مجلۀ منابع طبیعی ایران. جلد 58. شمارۀ 4. صفحات 52-34.

https://journals.ut.ac.ir/article_25409_cb2c6806bb7f762362e276c3c683fee8.pdf

- رضوی‌‌زاده، سمانه؛ علی سلاجقه؛ شهرام خلیقی؛ محمد جعفری (1392). بررسی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر خصوصیات سیلاب با استفاده از مدل HEC-HMS (مطالعۀ موردی: حوضۀ آبخیز طالقان)، نشریۀ مرتع و آبخیزداری، دورۀ شصت‌وششم. شمارۀ 3. صفحات 386-373.

https://jrwm.ut.ac.ir/article_36514_0a24782a5cfa5b396ff0e7332c70f613.pdf

- سلمان‌ماهینی، عبدالرسول؛ اکرم حسین‌نیا؛ سیدمحمود قاسم‌‌پوری؛ احد توسلی؛ مهدر رضایی (1391). ارزیابی درازمدت آثار هیدرولوژیک (L-THIA) تغییر کاربری بر رواناب سالانه در مقیاس حوضۀ آبخیز. جغرافیا و توسعه. شمارۀ 26. صفحات 134-125.

https://gdij.usb.ac.ir/article_485_369666123c53783e48fb27e447ee6015.pdf

- غفاری، گلاله؛ جمال قدوسی؛ حسن احمدی (1388). بررسی تأثیر کاربری اراضی بر پاسخ‌‌های هیدرولوژی حوضۀ آبخیز (مطالعۀ موردی: حوضۀ آبخیز زنجان رود)، مجلۀ پژوهش‌‌های حفاظت آب و خاک. جلد شانزدهم. شمارۀ 1. 1388. صفحات 188-163.

http://jwsc.gau.ac.ir/article_585.html

- قهرودی‌‌تالی، منیژه (1385). ارزیابی مدل SCS-CN، در تخمین رواناب (مطالعۀ موردی: حوضۀ آبریز سد امیرکبیر (کرج))، مجلۀ جغرافیا و توسعه. شمارۀ 3. صفحات 198- 185.

https://gdij.usb.ac.ir/article_3808_98e9f917c6e7f05032e3f1ce0fa0e908.pdf

- مؤذنی،مهدی؛ واحد آقایی؛ احد بدلی؛ پری همایون پری (1394). بررسی تغییرات کاربری اراضی شهر پارس‌آباد با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، اولین کنگرۀ بین‌المللی زمین. فضا و انرژی پاک. اردبیل. صفحه 27.

https://civilica.com/doc/456660/

- یاراحمدی، جمشید؛ محمدرضا نیکجو (1391). بررسی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر وقوع سیلاب‌‌ها در حوضۀ صوفی‌‌چای،جغرافیا و برنامه‌‌ریزی. دورۀ شانزدهم. شمارۀ 39. بهار 1391. صفحات 169-151.

https://geoplanning.tabrizu.ac.ir/article_197_38ae4717e203d607c506d9043261b3a4.pdf

- Ahiablame. Laurent M, Bernard A. Engel & Indrajeet Chaubey (2012). Representation and Evaluation of Low Impact Development Practices with L-THIA-LID: An Example for Site Planning, Environment and Pollution, Vol. 1, No. 2.1-13.

https://www.researchgate.net/publication/271324096_Representation_and_Evaluation_of_Low_Impact_Development_Practices_with_L-THIA-ID_An_Example_for_ Site_Planning

- Chatchai Jothityangkoon, Chow Hirunteeyakul, Kowit Boonrawd, Murugesu Sivapalan )2013). Assessing the impact of climate and land use changes on extreme floods in a large tropical catchment, Journal of Hydrology, Volume 490, No.20 , 88-105.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S002216941300245X

- Jichul Ryu, Won Seok Jang, Jonggun Kim, Gwanjae Lee, Kwangsik Yoon,Yong Seok Kim and Kyoung Jae Lim (2017). Development and evaluation of ArcGIS based watershedscale L-THIA ACN-WQ system for watershed management, Water Science & Technology: Water Supply, No.60, 139–149.

https://iwaponline.com/ws/article/18/4/1206/39224/Development-and-evaluation-of-ArcGIS-based

- Oztürk, Melih, Nadim K. Copty, Ali Kerem Saysel, (2013). Modeling the impact of land use change on the hydrology of a rural watershed, Journal of Hydrology, Volume 497,No.8,97-109.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/23312041.2015.1115691

- Pandey S, Gunn R, Lim K, Engel B, Harbor J., (2000). Developing a Web-enabled Tool to Assess Long-term Hydrologic impacts of land-use change, information technology issues and a case study. URISA Journal Vol.12, No.4,5-17.

file:///D:/Downloads/Developing_a_Web-Enabled_Tool_to_Assess_Long-Term_%20(1).pdf

- Tang Z, Engel B.A, Pijanowski B.C, Lim K.J, (2005). Forecasting land use change and its environmental impact at a watershed scale. Environmental impact at a watershed scale. Journal of Environmental Management No.76, 45-35.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15854735/

- Wang Y, Choi W., Deal B.M., (2005). Long-term Impacts of Land Use Change on Non-point Source Pollutant Loads for St.Louis Metropolitan Area, USA. Environmental Management Vol.35, No.35, 194-205.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15902457/

- Wije sekara, G.N.A. Gupta, C. Valeo, J.G. Hasbani, Y. Qiao, P. Delaney, D.J. Marceau, (2012). Assessing the impact of future land-use changes on hydrological processes in the Elbow River watershed in southern Alberta, Canada, Journal of Hydrology, Volumes 412-413, No.4 ,Pages 220-232.

https://erwp.org/index.php/data-and-research