مدل‌سازي اثر نوع و الگوي پراكنش مكاني كاربري‌ اراضي بر تغييرات آب‌نمود جريان

Modelling Effects of Land Use Type and Spatial Pattern on Flow Hydrograph Variations

ارزيابي اثرات پراكنش و موقعيت مكاني كاربري اراضي بر خصوصيات هيدرولوژيك و تغييرات زماني آب‌نمود جريان مي‌تواند اطلاعات مورد نياز در تصميم‌گيري موفق اقدامات مديريت پوشش گياهي و در نهايت مديريت جامع حوزه‌هاي آبخيز را فراهم كند، حال آن‌كه تاكنون به اين موضوع كم‌تر توجه شده است. بنابراين پژوهش حاضر با هدف تعيين سهم مشاركت انواع كاربري اراضي و پراكنش مكاني آن‌ها بر تغييرات رفتار آب‌نمودهاي رگبار حوزه آبخيز كوچك رودخانه گلاز اشنويه با مساحت 103 كيلومترمربع در استان آذربايجان غربي انجام پذيرفت. به اين منظور پس از انجام مراحل اجرا ، واسنجي و اعتبارسنجي مدل زمان-مساحت كلارك، منحني هم‌زمان تمركز حوزه آبخيز مورد مطالعه به‌روش توزيعي-مكاني زمان پيمايش استخراج شد و پس از تهيه هيستوگرام زمان- مساحت و لحاظ مساحت هر يك از كاربري‌ها، آب‌نمود جريان به‌كمك بارش طرح ورودي و مدل زمان-مساحت شبيه‌سازي شد. سپس بر اساس توزيع مقادير دبي آب‌نمود در بازه‌هاي هم‌زمان تمركز، و نيز دبي اوج آب‌نمود با لحاظ مساحت و نيز الگوي پراكنش كاربري اراضي مورد تحليل قرار گرفت. بر اساس نتايج، تاثير موقعيت و مساحت كاربري‌هاي اراضي در هيستوگرام زمان- مساحت و در نتيجه در تغييرات آب‌نمود رگبار منعكس شده است. هم‌چنين بر اساس مقايسه نتايج مقادير دبي اوج، بيش‌ترين دبي‌ها به‌ترتيب به كاربري مرتع، كشاورزي و سپس جنگل اختصاص داشت. سهم حجم رواناب توليدي نيز به‌ترتيب برابر 84، 12 و 4 درصد در كاربري‌هاي مرتع، كشاورزي و جنگل بود. با استفاده از روش مذكور مي‌توان به شبيه‌سازي اثر تغييرات كاربري اراضي بر تغييرات زماني و نيز مقادير مولفه‌هاي مختلف آب‌نمود پرداخت.

Assessing effects of land use spatial pattern on hydrologic characteristics and variation of flow hydrograph can provide new information leading more effective decision-making and integrated watershed management. However, less attention has been relatively paid to this subject. The emphasis of this research is to quantify the contribution and effects of different land use types and spatial pattern on flood hydrographs in Galaz Watershed (103 km2 area), located in West-Azarbaijan Province, Iran. In the present study, the Clarkʹs Time-Area model has been employed for simulation of hydrograph. The Time Area Histogram (TAH) of the study watershed has been derived based on a spatially distributed travel time approach, and the flow hydrograph was simulated in incorporating with the different land use types and design rainfall. The hydrograph has been routed to the watershed outlet. Then, the distribution of flow hydrograph and the peak discharge were analysed considering different land uses between isochrones. According to the results, the effect of land use types and patterns led to variations of time area histograms and the resulted hydrograph. Based on the results, the higher peak discharge were determined for rangeland, agriculture and forest land use types, respectively. The generated runoff volume of the rangeland, agriculture, and forest land use types were 84, 12, and 4%, respectively. The implemented method can be used to simulate the effects of land use changes in storm basis to study the temporal flow variations and also to quantify the components of flow hydrograph