ارزیابی واکنش هیدرولوژیک حوضۀ آبخیز سد لتیان به جنگلکاری در اقلیم نیمه‌خشک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 عضو هیات علمی دانشگاه تهران

3 دانشگاه تهران

4 استاد موسسۀ علوم و فناوری آب، Eawag، دانشگاه ETH زوریخ، سوئیس

5 گروه جغرافیا، دانشگاه مونیخ

چکیده

جنگل‌های طبیعی، گسترۀ وسیعی از خدمات اکوسیستم از جمله خدمات مربوط به منابع آب را ارائه می‌کنند؛ با وجود این، اثر جنگلکاری‌ها در شرایط مختلف، سبب ایجاد نتایج متفاوت می‌شود و گاهی تهدیدکنندۀ امنیت منابع آب به شمار می‌رود. از این‌رو توسعة جنگلکاری در مناطق دارای اکوسیستم شکننده، مانند مناطق خشک و نیمه‌خشک، باید به‌دقت ارزیابی شود. هدف اصلی تحقیق حاضر، کمّی‌سازی واکنش هیدرولوژیک حوضۀ آبخیز سد لتیان به جنگلکاری است. بدین منظور از مدل SWATو داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی (در مقیاس روزانه)، آب‌سنجی (در مقیاس ماهانه) و اطلاعات مکانی برای شبیه‌سازی جریان خروجی از حوزۀ آبخیز سد لتیان واقع در شمال شرق استان تهران، تحت سناریوی پایه (شرایط فعلی) و سناریوی جنگلکاری استفاده شد. با توجه به مقادیر ضریب نش-ساتکلیف، ضریب تعیین، P-فاکتور و R-فاکتور که در مرحلۀ واسنجی در خروجی حوضه به‌ترتیب 82/0، 82/0 61/0 و 98/0 و در مرحلۀ اعتبارسنجی به‌ترتیب 83/0، 84/0، 78/0 و 78/0 به‌دست آمد، مدل SWATکارایی زیادی در شبیه‌سازی رواناب در حوضة بررسی‌شده نشان داد. مقایسۀ نتایج شبیه‌سازی‌های بارش-رواناب در طی دورۀ آماری 39‌ساله نشان داد که گسترش جنگلکاری به اندازۀ 5/8 درصد از مساحت حوضه، سبب کاهش جریان خروجی از حوضه به ‌مقدار 2/0±7/2 درصد شد. این پژوهش به‌طور کمّی نشان داد که جنگلکاریرا می‌توان از عوامل کاهندۀ رواناب در حوضۀ آبخیز سد لتیان محسوب کرد.با توجه به نتیجۀ تحقیق حاضر، پیشنهاد می‌شود توسعۀ پروژه‌های جنگلکاری با بررسی همه‌جانبۀ اثرهای آن بر منطقه به‌ویژه اثر بر پاسخ هیدرولوژیک حوضه صورت گیرد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of hydrological response of Latian Dam watershed to afforestation in semi-arid climate

نویسندگان [English]

  • Fereshteh Kord Rostami 1
  • Pedram Attarod 2
  • Omid Bozorg Haddad 3
  • Vahid Etemad 2
  • Karim Abbaspour 4
  • Ralf Ludwig 5
1 Faculty of Natural Resources, University of Tehran
2 University of Tehran
3 University of Tehran
4 Eawag, Swiss Federal Institute for Aquatic Science and Technology Ueberlandstr. 133, P.O. Box 611, 8600 Duebendorf, Switzerland
5 Department of Geography Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen
چکیده [English]

Natural forests provide a wide range of ecosystem services especially water-related benefits. However, the effects of afforestation in different situations may lead to contradictory results. In some cases, afforestation considered as a land use activity that threatens water resources security. So, it is necessary to evaluate the afforestation development in fragile ecosystems, such as arid and semi-arid regions. The main goal of this study is to quantify the hydrological responses of Latian Dam watershed to afforestation projects. To reach the goal, SWAT model were employed combined with meteorological data (daily), hydrological data (monthly) and spatial data to simulate the out flow of Latian Dam watershed, located in northeast of Tehran-Iran, under two land use scenarios (baseline & afforestation). The SWAT model showed good performance in the Latian Dam watershed with acceptable values for Nash-Sutcliffe, P-factor and R-factor which were 0.82, 0.82, 0.68, 0.98 respectively for calibration and 0.83, 0.84, 0.78, 0.78 respectively for validation at the outlet of watershed. Simulation results under proposed scenarios demonstrated that as afforestation expansion 8.5% of the study area, runoff declined by 2.7% in downstream. This research quantitatively showed that afforestation will reduce the runoff in Latian watershed. The result of this study suggested that it is necessary to fully assess the effects of afforestation development in the given area, especially on hydrologic responses of watershed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land Use Change
  • Afforestation
  • SUFI-2 algorithm
  • SWAT model
  • Latian Dam watershed