شبیه‌سازی جریان روزانه رودخانه و تحلیل تاثیرات تغییر کاربری بهینه روی آن با استفاده از مدل WetSpa در محیط GIS

ضرورت آگاهی از وضعیت منابع آب و نزولات جوی در حوضه‌های آبریز مختلف برای اجرای طرح‌های آبی از یک‌سو و وجود نداشتن شبکه مناسبی از ایستگاه‌های اندازه‌گیری پارامترهای هواشناسی و آبشناسی از سوی دیگر، اهمیت استفاده از روش‌های غیرمستقیم برای شبیه‌سازی جریان و محاسبه حجم رواناب در حوضه‌های آبریز را بیش از پیش آشکار می‌سازد. در بین روش‌های غیرمستقیم، فنون پیشرفته‌ای نظیر سنجش از دور (rs) و سامانه اطلاعات جغرافیایی (gis)، که امکان اطلاع از شرایط حوضه از جنبه‌های مختلف و تجزیه و تحلیل سریع‌تر و دقیق‌تر این اطلاعات را میسر ساخته‌اند، جایگاه ویژه‌ای در مطالعات هیدرولوژیکی و منابع آب یافته‌اند. این موضوع بر تعداد مدل‌های فیزیکی توزیع‌یافته مکانی در بستر gis که در آنها اطلاعات مکانی به صورت واحدهای در سطح پیکسل در کنار داده‌های هیدرولوژی قرار می‌گیرند و امکان درک و بیان فرایندهای پیچیده و پویا را فراهم می‌آورند، افزوده است. مدل wetspa نمونه‌ای از این مدل‌های هیدرولوژیکی توزیع‌یافته مکانی است که با هدف رسیدن به راهبردهای مدیریت پایدار آبخیز طراحی و ساخته شد. wetspa براساس شبکه سلولی و در مقیاس حوضه آبریز عمل می‌کند و در نتیجه عملکرد آن به صورت پیوسته است. در پژوهش حاضر ابتدا جریان روزانه رودخانه حوضه مرک کرمانشاه ـ با مساحت 1380 کیلومترمربع ـ با استفاده از مدل wetspa در محیط gis و با شرایط کاربری اراضی فعلی شبیه‌سازی شده و بعد از کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل به تحلیل تاثیرات تغییرکاربری بر روی جریان ـ به‌ویژه دبی پیک جریان ـ پرداخته شد. برای این منظور نقشه کاربری بهینه حوضه با استفاده از مدل آمایش سرزمین مخدوم تولید شد و مجدداً جریان رودخانه به‌وسیله مدل شبیه‌سازی گردید. نتایج حاصل از به‌کارگیری مدل wetspa در حوضه آبریز مرک دقتی معادل 77 درصد را براساس ضریب ناش ـ ساتکلیف (ns) نشان می‌دهد. همچنین شبیه‌سازی جریان رودخانه تحت سناوریوی کاربری بهینه نشان داد که هیدروگراف جریان رودخانه با تاخیر به اوج خود می‌رسد و در مقایسه با هیدروگراف کاربری فعلی دیرتر فروکش می‌کند. افزون بر اینها، دبی اوج هیدروگراف نیز بعد از تغییر کاربری بهینه پایین‌تر آمده است.