شبیه سازی جریان روزانه رودخانه و تحلیل تأثیرات تغییر کاربری بهینه روی آن با استفاده از مدل WetSpa در محیط GIS (مطالعه موردی: حوضه آبریز مرک، استان کرمانشاه)

علی اکبر متکان, حسین زینی وند, باقر بیات, عبدالمحمد غفوري روزبهاني, بابک ميرباقري

چکیده


ضرورت آگاهی از وضعیت منابع آب و نزولات جوی در حوضه های آبریز مختلف برای اجرای طرح های آبی از یک سو وجود نداشتن شبکه ی مناسبی از ایستگاه های اندازه گیری پارامترهای هواشناسی و آبشناسی از سوی دیگر، اهمیت استفاده از روش های غیرمستقیم برای شبیه سازی جریان و محاسبه حجم رواناب در حوضه های آبریز را بیش از پیش آشکار می سازد. در بین روش های غیرمستقیم، فنون پیشرفته ای نظیر سنجش از دور (RS) و سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، که امکان اطلاع از شرایط حوضه از جنبه های مختلف و تجزیه و تحلیل سریع تر و دقیق تر این اطلاعات را میسر ساخته اند، جایگاه ویژه ای در مطالعات هیدرولوژیکی و منابع آب یافته اند. این موضوع بر تعداد مدل های فیزیکی توزیع یافته ی مکانی در بستر GIS که در آنها اطلاعات مکانی به صورت واحدهای در سطح پیکسل در کنار داده های هیدرولوژی قرار می گیرند و امکان درک و بیان فرایندهای پیچیده و پویا را فراهم می آورند، افزوده است. مدل WetSpa نمونه ای از این مدل های هیدرولوژیکی توزیع یافته ی مکانی است که با هدف رسیدن به راهبردهای مدیریت پایدار آبخیز طراحی و ساخته شد. WetSpa بر اساس شبکه سلولی و در مقیاس حوضه آبریز عمل می کند و در نتیجه عملکرد آن به صورت پیوسته است. در پژوهش حاضر ابتدا جریان روزانه ی رودخانه حوضه مرگ کرمانشاه- با مساحت 1380 کیلومترمربع- با استفاده از مدل WetSpa در محیط GIS و با شرایط کاربری اراضی فعلی شبیه سازی شده و بعد از کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل به تحلیل تأثیرات تغییر کاربری بر روی جریان- به ویژه دبی پیک جریان- پرداخته شد. برای این منظور نقشه ی کاربری بهینه حوضه با استفاده از مدل آمایش سرزمین مخدوم تولید شد و مجدداً جریان رودخانه به وسیله مدل شبیه سازی گردید. نتایج حاصل از به کارگیری مدل WetSpa در حوضه آبریز مرک دقتی معادل 77 درصد را بر اساس ضریب ناش- ساتکلیف (NS) نشان می دهد. همچنین شبیه سازی جریان رودخانه تحت سناوریوی کاربری بهینه نشان داد که هیدروگراف جریان رودخانه ی با تأخیر به اوج خود می رسد و در مقایسه با هیدروگراف کاربری فعلی دیرتر فروکش می کند. افزون بر اینها، دبی اوج هیدروگراف نیز بعد از تغییر کاربری بهینه پایین تر آمده است.

واژگان کلیدی


شبیه سازی جریان، آمایش سرزمین، مدل توزیع یافته، حوضه آبریز مرک، مدل WetSpa، GIS

تمام متن:

PDF

ارجاعات

  • در حال حاضر ارجاعی نیست.