شبیه سازی فرسایش خاک و انتقال رسوب معلق و تحلیل اثرات کاربری اراضی روی آن با استفاده از مدل wetspa

فرسایش و انتقال رسوب یک فرآیند پیچیده است که تحت تأثیر بافت خاک، توپوگرافی منطقه، اقلیم، کاربری اراضی، فعالیت های انسانی نظیر سیستم های کشت و اقدامات حفاظتی خاک می باشد. در مناطقی که دارای خاک، توپوگرافی و اقلیم مشابه هستند اختلاف میزان فرسایش عموماً به نوع کاربری اراضی بر می گردد. تغییرات رسوبات متحرک نظیر کنده شدن و فرسایش کنار و بستر کانال ها، ته نشینی رسوبات نرم و معلق گردیدن مجدد رسوبات موجود در ستون آب می تواند اثرات قابل توجهی روی سلامت اکوسیستم های آبی داشته باشد. در این مطالعه توانایی مدل هیدرولوژیکی-توزیعی wetspa در شبیه سازی جریان رودخانه و غلظت رسوب معلق آن در گام زمانی روزانه با استفاده از داده های اقلیمی یک دوره آماری 7 ساله شامل: بارش، دما، تبخیر، دبی و رسوب معلق و استفاده از 3 نقشه مرجع: dem، بافت خاک و کاربری اراضی با دقت اندازه سلول 25 متری مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با استفاده از سناریوی کاربری بهینه (روش مخدوم) اقدام به مقایسه دبی و رسوب شبیه سازی شده در دو حالت فعلی و بهینه شد تا تأثیرات تغییر کاربری اراضی بر روی تغییرات دبی و رسوب بررسی شود. در این مطالعه حوزه آبخیز گل گل یکی از سرشاخه های اصلی سد ایلام واقع در جنوب شرقی شهرستان ایلام از استان های غربی ایران با مساحت 252 کیلومتر مربع انتخاب شد. متوسط بارندگی منطقه 598 میلیمتر، دمای متوسط 11 درجه سانتیگراد و ارتفاع متوسط 1721 متر از سطح دریا در حوزه آبخیز فوق الذکر می-باشد. نتایج نشان داد که مدل wetspa قابلیت مناسبی در شبیه سازی جریان رودخانه و غلظت رسوب معلق را در گام زمانی روزانه دارا می باشد. به طوری که معیار ارزیابی نش-ساتکلیف برای شبیه سازی جریان رودخانه 57/87% و برای شبیه سازی غلظت رسوب معلق 67/45% بدست آمد، که نتیجه قابل قبولی می باشد، همچنین معیار تجمعی مدل برای شبیه سازی جریان 62/93% بدست آمد که با توجه به منابع نکویی برازش، مدل در طبقه خوب قرار می گیرد. همچنین در بخش اجرای مدل با سناریوی کاربری بهینه نتایج نشان داد که با بهینه سازی کاربری دبی پیک کاهش یافته و میانگین دبی روزانه در طول دوره آماری مورد استفاده و جریان پایه افزایش و در نتیجه میزان و حجم رواناب کاهش می یابد، برای غلظت رسوب معلق نیز نتایج نشان داد که حداکثر غلظت رسوب روزانه، میانگین رسوب روزانه، رسوب ویژه سالانه و آورد رسوب سالانه در حالت بهینه کاهش می یابد. نتایج حاصل از آنالیز آماری هم نشان داد که تغییر کاربری اراضی در سطح معنی داری یک درصد بر روی دبی و رسوب در منطقه مورد مطالعه تأثیر دارد.