شبیه‌سازی رواناب و تأثیر تغییر کاربری اراضی بر آن با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و مدل HEC-HMS (مطالعه موردی: حوزه آبخیز هلیل‌رود)

نویسندگان
استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران،
چکیده
برآورد رواناب در مناطق دارای آمار محدود یا بدون آمار مانند اکثر حوزه­‌های آبخیز ایران یکی از مهم‌ترین مسائل در مدیریت صحیح منابع آب است. کاربری اراضی، مؤثرترین عامل تغییر فرآیندهای هیدرولوژیکی در سطح یک حوضه می‌­باشد. در این پژوهش، شبیه‌سازی رواناب و بررسی تأثیر تغییر کاربری اراضی بر خصوصیات آن، در حوزه آبخیز هلیل­رود در طی سال‌­های 1993، 2003  و 2013 انجام شده است. نقشه کاربری اراضی حوضه با استفاده از تصاویر ماهواره­ای لندست در هفت کلاس، تهیه و مقایسه شده است. نتایج مقایسه نشان داد که در طی دوره 20 ساله، بیش‌ترین تغییر مربوط به کاربری بایر بوده که در حدود 99/1 درصد افزایش یافته است. با تلفیق نقشه کاربری اراضی و نقشه خاک منطقه، نقشه شماره منحنی حوضه آبخیز استخراج شد. به‌منظور اطمینان از صحت نقشه شماره منحنی، هیدروگراف سیلاب سال­‌های مورد نظر با استفاده از شماره منحنی تخمین زده شده و به کمک مدل بارش-رواناب HEC-HMS تعیین و با هیدروگراف­‌های مشاهداتی مقایسه گردید. صحت 91 درصد نتایج حاکی از توانایی قابل قبول روش­‌های سنجش از دور در برآورد خصوصیات هیدرولوژیکی حوضه‌­های فاقد آمار می­‌باشد. مقایسه هیدروگراف سیلاب حاصل از مدل بارش-رواناب ناشی از یک بارش مشخص (بارش 1993)، در طی سال­‌های 1993 تا 2013 نشان داد که دبی اوج سیلاب در این مدت، به میزان  m3/s1/106 و حجم رواناب نیز به مقدار یک درصد افزایش داشته است،  نتایج این بررسی نشان می‌­دهد که ادامه روند تخریبی در کاربری اراضی منطقه به سمت حالت بایر، موجب افزایش مقادیر مختلف رواناب، کاهش نفوذپذیری و آبگذری به آبخوان­‌های منطقه خواهد شد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Runoff simulation and investigation the effect of land use changes on surface water quantity using remote sensing data and Hec-Hms model (Case study: Halil Rud basin)

نویسندگان English

Mohammad Ali Solimanzadeh
Marzieh Mohseni
Somayeh Bakhtiari
چکیده English

Runoff evaluation in ungauged basins, like most of basins in Iran, is imperative for   sustainable management of water resources. Changes in land uses were related to different hydrological responses. This paper discusses the hydrological impacts of land use changes on the Halil-Rud Basin during the past two decades. Firstly, the land use map of the Halil Rud basin was prepared using Landsat satellite images in seven classes. Results reveal that from 1993 to 2013, a 1.99% increase in arid land is the strongest change in land use. By integrating the land use map and the soil map of the area, the curve number map of the basin was prepared. In order to ensure the accuracy of the curve number map, the flood hydrograph of the mentioned years was determined using the precipitation-runoff model of HEC-HMS and compared with observed hydrographs. The accuracy of 85% of the results showed that it can be reliable according to the exactness and precision of the curve number calculated by GIS and RS data in basins with limited or lake of data. The comparison of the flood hydrograph from the precipitation-runoff model from a specific precipitation (1993) showed that during the years 1993 to 2013, the peak flood discharge was about 106.1m3/s and the runoff volume increased about 7.5 million cubic meters. The results of this study indicate that the continuation of the degradation process in land use of the area towards the arid state will lead to decreased infiltration, with a degradation of maximum soil water contents, less winter recharge rates to aquifers, and increased run off and debated risks of floods.

کلیدواژه‌ها English

land use
remote sensing data
precipitation-runoff model HEC-HMS
curve