بررسی تغییرات کاربری اراضی و نقش آن در هیدرولوژی مناطق بالادست آبخیز رودخانه سیاهرود

مقدمه و هدف: تغییرات کاربری اراضی یکی از عوامل مهم در تغییر وضعیت هیدرولوژیک آبخیز و فرسایش خاک بوده و نوع کاربری اراضی از عوامل مهم و تعیین کننده در تولید رواناب سطحی است. با آگاهی از روند تغییرات کاربری اراضی، می‌توان اثرات آن را در هیدرولوژی مناطق تحت تاثیر، مدیریت کرده و اکوسیستم های طبیعی را به سمت تعادل هدایت نمود. پژوهش پیش‌ رو با هدف آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از داده های ماهواره ای و تحلیل نقش آن در تغییر وضعیت هیدرولوژی انجام گرفت.مواد و روش ها: منطقه مورد مطالعه، بخش بالادست آبخیز رودخانه سیاهرود واقع در جنوب شهر قائمشهر است. در این تحقیق برای تهیه نقشه های کاربری اراضی از نرم افزار idrisi selva، و تکنیک های تلفیقی پیکسل پایه و شئ گرا، طبقه بندی نظارت نشده و نظارت شده تصاویر سنجنده tm ماهواره لندست5 مربوط به سال 1377 و 1388و تصاویر سنجندهoli  ماهواره لندست 8 مربوط به سال 1394 و 1398 استفاده گردید. پس از تهیه نقشه‌های کاربری‌اراضی برای هر مقطع زمانی، مقادیر cn برای هر کاربری براساس دستورالعمل استاندارد روش scs تعیین شده و cn متوسط وزنی برای کل منطقه مورد مطالعه برآورد گردید. در نهایت پتانسیل تولید و ارتفاع رواناب حاصل از بارندگی محاسبه می‌شود.یافته ها: تغییرات کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه در بازه زمانی 22 ساله نشان داد که 281 درصد، معادل 657 هکتار به مساحت باغ‌های مرکبات اضافه شده است. در حدود 5 درصد از سطح جنگل پهن‌برگ کاسته شده و سطح مناطق مسکونی 57 درصد رشد داشته است. با توجه به تغییرات کاربری اراضی طی این دوره 22 ساله، مقدار متوسط وزنی cn از 63/01 به 62/73 کاهش یافته است. همچنین  برآورد میزان رواناب برای بارندگی معادل 59/8 میلی متر (متوسط حداکثر بارش24 ساعته طی دوره 22 ساله) نشان داد که ارتفاع  رواناب از 4/83  میلی متر در شرایط سال 1377 به 4/73 میلی متر در شرایط سال 1398، کاهش یافته استنتیجه گیری: با توجه به تغییرات کاربری‌اراضی و اثر آن در تولید رواناب حوضه، به نظر می رسد در مجموع طی دوره 22 ساله، این اثرات تعدیل شده و تغییرات کاربری در جهت کاهش تولید رواناب نقش آفرینی نموده است. از اینرو انتظار می رود  با ادامه این روند تغییرات کاربری اراضی، تولید رواناب در بالادست آبخیز رودخانه سیاهرود کاهش یابد.

investigation of land use changes and its role in the hydrology of the upstream areas of siahroud watershed

introduction and objective: land use changes are one of the important factors in changing the hydrological status of the watershed and soil erosion, so the type of land use is one of the important and determining factors in the production of surface runoff. by knowing the process of land use changes, it is possible to manage the effects of land use changes in the hydrology of the affected areas and led the natural ecosystems towards balance. the following research was carried out with the aim of revealing land use changes using satellite data and analyzing its role in changing the hydrological situation.material and methods: the study area is the upstream part of the siahroud river basin located in the south of qaemshahr city. in this research, to extract land use maps of different time periods, integrated pixel-based and object-oriented methods, unsupervised and supervised classification of tm sensor images of landsat 5 satellite related to 1998 and 2009 and oli sensor images of landsat 8 satellite related to 2015 and 2019 were used. after preparing the land use maps for each time period, the cn values for each land use were determined based on the standard instructions of the scs method and the weighted average cn was estimated for the entire study area. at the end, the amounts of runoff production and depth of runoff resulting from rainfall are calculated.results: the land use changes of the studied area in the period of 22 years showed that 281%, equivalent to 657 hectares, was added to the area of citrus orchards. about 5% of the area of deciduous forest has decreased and the area of residential areas has increased by 57%. due to the changes in land use during this 22-year period, the weighted average value of cn has decreased from 63.01 to 62.73. also, the estimation of the amount of runoff for rainfall equal to 59.8 mm (average maximum rainfall of 24 hours during the period of 22 years) showed that the depth of runoff has decreased from 4.83 mm in the 1988 situation to 4.73 mm in the condition of 2019.conclusion: considering the changes in land use and its effect on watershed runoff production, it seems that these effects have been moderated and land use changes have played a role in reducing runoff production over a period of 22 years. therefore, it is expected that with the continuation of this process of land use changes, the production of runoff in the upstream of the siahroud river watershed will decrease.