برنامه ریزی استفاده از اراضی زیرحوزه شاخه اصلی زاینده رود به کمک مدل swat و ارزیابی اراضی

چکیده فرسایش خاک یکی از مهمترین مسائل اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی جهان است. فرسایش خاک از شاخص های اصلی در ارزیابی سلامت اکوسیستم می باشد. طبق اطلاعات موجود، آسیا بیش از سایر قاره ها مشکل فرسایش دارد و در این میان ایران دارای فرسایش خاک بالایی است. در کشور ما به دلیل عدم وجود تعداد کافی ایستگاه های اندازه گیری و همچنین ناقص بودن آمار طولانی مدت آنها، برای تخمین فرسایش خاک مدل سازی هیدرولوژیک حوزه های آبخیز برای محاسبه فرسایش اهمیت ویژه ای دارد. تکنولوژی تخمین فرسایش خاک (مدل های فرسایشی) ابزار قدرتمندی است که بیشتر از نیم قرن است که استفاده می شود. در مطالعه حاضر از مدل swat2005 و روش ارزیابی اراضی برای برنامه ریزی استفاده از ارضی زیرحوزه شاخه اصلی زاینده رود با هدف نیل به کاهش هدررفت خاک استفاده شد. مدل swat یک مدل شبیه ساز پیوسته، مفهومی و طولانی مدت در مقیاس حوزه ای است که بر اساس دوره های زمانی روزانه و زیرروزانه طراحی شده است. واسنجی، اعتبارسنجی و آنالیز عدم قطعیت مدل با استفاده از برنامه sufi-2 انجام شد. پس از جمع آوری ورودی های مدل swat که شامل نقشه مدل ارتفاع رقومی (dem)، شبکه جریان، کاربری اراضی، خاک، فایل های پایگاه داده ای اقلیم و خاک و در نهایت آمار بارش و درجه حرارت حداقل و حداکثر ایستگاه های هواشناسی منطقه مطالعاتی، مدل برای دوره زمانی 1987-2005 اجرا شد. برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل از داده های ایستگاه هیدرومتری قلعه شاهرخ استفاده گردید. سه چهارم داده ها برای واسنجی و یک چهارم برای اعتبارسنجی استفاده شدند. برای ارزیابی مدل از شاخص های p-factor، d-factor، ضریب تبیین (2r) و ضریب ناش-ساتکلیف (n-s) استفاده شد. نتایج شبیه سازی رواناب ماهانه بسیار رضایت بخش بود به طوری که 2r و n-s به ترتیب 79/0 و 69/0 برای واسنجی و 75/0 و 61/0 برای اعتبارسنجی به دست آمدند. برای شبیه سازی رواناب روزانه و رسوب روزانه نیز 2r و n-s به ترتیب 75 /0 و 67/0 برای واسنجی رواناب روزانه و 57/0 و 51/0 برای واسنجی رسوب روزانه و 72/0 و 59/0 برای اعتبارسنجی رواناب روزانه و 52/0 و 45/0 برای اعتبارسنجی رسوب روزانه به دست آمدند. در همه مراحل p-factor بزرگتر از 50 درصد و d-factor کمتر از یک به دست آمد که تأئید دیگری بر شبیه سازی رضایت بخش انجام شده بودند. پس از آن ارزیابی اراضی به روش نشریه 212 موسسه تحقیقات آب و خاک صورت گرفت و براساس آن نقشه کاربری اراضی به دست آمد که در اجرای ثانویه مدل به عنوان ورودی شرکت داده شد و سپس رواناب ماهانه، رواناب روزانه و رسوب روزانه شبیه سازی شدند که اینها با همتاهای خود در اجرای اولیه مدل مقایسه شدند و از آزمون t استیودنت برای مشخص کردن تفاوت های آنها در سطح احتمال 99 درصد استفاده شد. نتایج، موید این مطلب است که استفاده از اراضی برحسب پتانسیل و استعداد آنها باعث کاهش معنی دار (01/0> p) حداکثر بار رسوب و حداکثر رواناب شده است. البته مقداری افزایش در جریان پایه رودخانه در اجرای مدل با کاربری مبتنی بر پتانسیل اراضی دیده می شود که به دلیل نفوذ عمقی آب و پرآب شدن احتمالی چشمه ها و جریان پایه رودخانه است که سبب شد در مجموع هم رواناب کمتری در این حالت به دست آید. نتایج کلی این تحقیق نشان داد که اگر اراضی بر اساس قابلیت اراضی آنها مورد بهره-برداری قرار گیرند، رواناب و رسوب کمتری تولید می گردد. کلمات کلیدی: مدل swat2005، ارزیابی اراضی، واسنجی، اعتبار سنجی و ضریب ناش- ساتکلیف.