شبیه‏ سازی هیدرولوژیکی حوضۀ آبریز سد نهند و شناسایی مناطق بحرانی حوضه از نظر فرسایش با استفاده از مدل SWAT

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تبریز، تبریز

2 استادیار گروه عمران، دانشکدۀ فنی و مهندسی مرند، دانشگاه تبریز، تبریز

3 استاد گروه آب دانشکدۀ عمران، دانشگاه تبریز، تبریز

4 استادیار گروه عمران، دانشکدۀ فنی و مهندسی مرند، دانشگاه تبریز، تبریز

doi
10.22059/ije.2022.328000.1529
چکیده

با توجه به قرارگیری کشور ایران در منطقۀ خشک و نیمه‏خشک و جنس خاک‌های متداول در ایران، یکی از معضلات کشورمان میزان زیاد فرسایش و رسوب است. میزان رسوب تولیدی از حوضه‏های آبریز در نتیجۀ اندرکنش پیچیدۀ اقلیم، نوع خاک، کاربری اراضی و فعالیت‌های بشری حاصل می‏شود. بر این اساس، حصول روش‏های مناسب و دقیق در پیش‏بینی بار رسوبی رودخانه‏ها را می‏توان به عنوان یکی از چالش‌های مهم دانست. هدف اصلی این مطالعه، شناسایی مناطق بحرانی از نظر فرسایش و رسوب در حوضۀ بالادست سد نهند واقع در استان آذربایجان‏ شرقی است. در این راستا، مدل SWAT برای پیش‏بینی دبی و بار رسوب ماهانه با استفاده از الگوریتم SUFI-2 واسنجی و صحت‏سنجی شد. ضریب نش‏ساتکلیف (NS) به عنوان تابع هدف برای دبی در دورۀ واسنجی و صحت‏سنجی به‌ترتیب 84/0 و 75/۰ به دست آمد. مقدار ضریب نش‏ساتکلیف بار رسوب در دورۀ واسنجی 65/0 و در دورۀ صحت‏سنجی 8/0 محاسبه شد. در ادامه، با استفاده از نتایج مدل SWAT، میزان متوسط رواناب و رسوب خروجی زیرحوضه‏ها با روش گروه‏بندی شکست طبیعی کلاس‏بندی شده و مناطق بحرانی فرسایش تعیین شد. بر این اساس، 52 کیلومتر مربع (25 درصد) از مساحت حوضه که در کلاس با تولید رسوب بیشتر طبقه‏بندی شده‏اند، جزء مناطق بحرانی از نظر فرسایش و رسوب هستند و بنابراین، در اولویت نخست برای انجام عملیات کنترل فرسایش قرار دارند. از آنجا که فرسایش باعث از بین ‏رفتن و کاهش حاصلخیزی خاک می‏شود و از طرفی، رسوبات تولیدی در مخزن سد رسوب‌گذاری می‏کنند، انجام عملیات کنترل فرسایش در این زیرحوضه‏ها ضروری است.