Other language title :
ارزيابي اثر تغيير كاربري اراضي و تخريب مراتع و جنگل ها در سيل خيزي بر مبناي سيستم مدل سازي آبخيز
Title of article :
Assessing the Impact of Land Use Changes and Rangeland and Forest Degradation on Flooding Using Watershed Modeling System
Author/Authors :
Moghadasi, Nafise Department of Watershed Management - Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources , Karimirad, Iman Dept. of Irrigation and Reclamation Engineering - Faculty of Agricultural Engineering and Technology - College of Agriculture and Natural Resources - University of Tehran , Sheikh, Vahedberdi Dept. of Watershed Management - Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
Abstract :
Extensive flood damages all over the world necessitate its control and operation. Hydrologic impacts of land use change appear in many ways such as total runoff, and flood peak flow. This study was performed in 2014 and aimed to investigate
the impacts of land use changes on the occurrence of floods in the catchment of Boostan dam in Golestan province, Iran. For this purpose, Watershed Modeling System (WMS) was used to compare land use areas in 1996 with those in 2006 using the corresponding maps. After the calibration and validation of model in each period, rangeland and forest degradation and its effect on the flooding of catchment were evaluated using two representative parameters of peak flow and volume of flood. Land use maps of both time periods were compared and the achieved results revealed that the total area of rangeland was increased whereas good rangeland areas were decreased, fair rangelands were increased and poor rangeland areas were remained relatively constant that mean a decrease in high quality rangelands in the catchment. Also, the forest areas that decreased intensified flood. But peak flow and flood volume of the whole catchment have been
mitigated. In spite of negligible change in total Curve Number (CN) of the catchment, rangelands in downstream and near residential areas converted to the agricultural lands and upstream agricultural lands converted to high and medium density rangeland. This means that distribution of land use changes was in such a way that influential upstream watersheds in flooding were associated with the reduced CNs. So, the implemented biological measures have reduced the flooding potential of the catchment. Sensitivity analysis of the model showed that 5% decrease in CN can cause 40% decrease in peak flow of the catchment and in contrast, 5% increase in CN can enhance flood peak flow up to 60%.
Farsi abstract :
خسارت هاي بزرگ سيل در سطح جهاني، كنترل و بهره برداري از آن را ضروري ساخته است. آثار هيدرولوژيك تغيير كاربري اراضي در شكل هاي زيادي از قبيل رواناب كل، دبي بيشينه سيلاب و غيره ظاهر مي شود. اين تحقيق در سال 1393 و با هدف بررسي اثرات تغيير كاربري اراضي بر وقوع سيلاب در آبخيز سد بوستان در استان گلستان، ايران صورت گرفت. به اين منظور از سيستم مدل سازي آبخيز براي مقايسه مساحت كاربري هاي اراضي با استفاده از نقشه هاي مربوطه در دو مقطع زماني سالهاي 1375 و 1385 استفاده گرديد. پس از واسنجي و اعتباريابي مدل در هر مقطع زماني، ميزان تخريب مراتع و جنگل ها و اثر آن در توليد رواناب اين آبخيز با استفاده از دو پارامتر معرف جريان
بيشينه و حجم سيلاب مورد ارزيابي قرار گرفت. نقشه هاي كاربري اراضي دو بازه زماني مورد مقايسه قرار گرفت و نتايج آشكار ساخت كه مجموع مساحت مراتع افزايش يافته است، اين در حالي است كه مرتع خوب كاهش، مرتع متوسط افزايش يافته و مساحت مربوط به مرتع فقير تقريبا ثابت مانده است كه بيانگر افت كيفي مراتع در اين آبخيز مي باشد. مساحت جنگل ها نيز كاهش يافته كه هر دو سيل را
تشديد مي كنند. اما جريان بيشينه و حجم سيلاب كل آبخيز كاهش يافته است. زيرا با وجود تغيير اندك شماره منحني كلي آبخير، مراتع واقع در پايين دست و نزديك مناطق مسكوني به كشاورزي تغيير يافته و زمين هاي كشاورزي بالادست به مراتع با تراكم زياد و متوسط تبديل شده است. به عبارت ديگر توزيع تغييرات كاربري اراضي به گونه اي بود كه زيرحوضه هاي بالادست كه در توليد سيلاب تاثيرگذار است، با كاهش CN همراه شد. بنابراين انجام اقدامات بيولوژيك، پتانسيل سيل خيزي اين آبخيز را كاهش داده است. نتايج حاصل از آناليز حساسيت مدل نشان داد كه 5 درصد كاهش در شماره منحني، موجب 40 درصد كاهش دبي اوج سيلاب شده و افزايش 5 درصدي آن، تا 60 درصد دبي اوج سيلاب را بالا خواهد برد.
Keywords :
Flood , Sensitivity analysis , Curve number , Boostan dam
Journal title :
Astroparticle Physics