پیش‌بینی واکنش‌های هیدرولوژیکی به تغییرات کاربری اراضی با استفاده از مدل‌ HEC-HMS (مطالعه موردی:حوضه آبریز گرگان رود)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشکده علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران.

2 دانشیار ژئومورفولوژی ، دانشکده علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 دانشیار ژئومورفولوژی دانشکده علوم جغرافیایی ، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران.

doi
10.22034/gmpj.2023.399905.1439
چکیده

این مطالعه روش استفاده از مدل CA-Markov را برای پیش‌بینی استفاده از زمین توزیع شده در حوضه رودخانه گرگان رود در سال 2040 بر اساس تکامل تاریخی توصیف می‌کند. تغییرات کاربری اراضی آتی برای سال 2040 با استفاده از مدل یکپارچه CA-Markov با توجه به سناریوی تداوم فرآیند مدیریت فعلی شبیه‌سازی شده است. این روش به عنوان ابزاری، برای مدیریت خطرات سیل، و طراحی هیدروگراف دوره های بازگشت مورد استفاده قرار گرفت. منحنی‌های شدت-مدت(IDF) در سه دوره زمانی به صورت دوره تاریخی(1980-1999در)، دوره اخیر(2000-2020) و دوره آینده (2021-2040) تحت شرایط تغییر اقلیم، استخراج و تغییرات آنها مورد بررسی قرار گرفت. برای شرایط آینده از مدل CAMS-CSM1-0 از مجموعه مدل‌های CMIP6 برای دو سناریو خوشبینانه (SSP2-4-5) و بدبینانه (SSP-5-8.5) استفاده شده است. سپس مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS برای بررسی تأثیر تغییر کاربری زمین بر پاسخ‌های هیدرولوژیکی حوضه زهکشی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج پیش‌بینی مدل CA-Markov حاکی از کاهش 13/89% اراضی جنگلی از سال 2020 تا سال 2040 می باشد. حجم سیلاب 53/88%، نسبت به سال 2020 افرایش خواهد داشت. افزایش بیشتر شهرنشینی و تخریب اراضی جنگلی منجر به تغییر بیشتر اوج سیل و تغییر حجم می شود. با بررسی هیدروگراف دبی در دوره بازگشت های مختلف، برای سه سناریو بارشی مشخص شد بارش و تغییرات کاربری نقش موثری در افزایش دبی اوج و حجم سیلاب داشته استه با توجه به کاهش 24 درصدی بارندگی در سناریو سوم(2021-2040) نسیت به ستاریو اول، دبی اوج در این سناریو برای دوره بازگشت 100 ساله به میزان 96/.3%، نسبت به سناریو اول افزایش داشته است.