ارزیابی تغییرات رواناب و رسوب تحت تاثیر کاهش آب آبیاری با استفاده از مدل swat (منطقه مورد مطالعه: شبکه آبیاری و زهکشی رودخانه دز)

مقدمه و هدف: در سال‌های اخیر، استفاده از مدل swat به‌عنوان ابزاری متداول برای شبیه‌سازی دبی جریان، تولید رسوب و ارزیابی سناریوهای مختلف برای کاهش تولید رسوب و رواناب مورد استفاده قرار گرفته است. پژوهش حاضر نیز با هدف ارزیابی تغییرات رواناب و رسوب تحت تاثیر کاهش آب آبیاری استفاده از مدل swat در شبکه آبیاری و زهکشی رودخانه دز صورت گرفته است.   مواد و روش: واسنجی و اعتبارسنجی مدل برای شبیه‌سازی رواناب (ایستگاه‌های شوشتر، عرب اسد، پل شاوور، حرمله و بامدژ) و رسوب (ایستگاه‌های شوشتر، پل شاوور، حرمله و بامدژ) با استفاده از داده‌های آماری سال‌های 1995 تا 2012 میلادی و 2013 تا 2017 میلادی انجام شد. نتایج شبیه‌سازی نیز با استفاده از ضرایب r2 و nse مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس سناریوهای 10، 20 و 30 درصد کاهش آب آبیاری برای ارزیابی تاثیر آن‌ها بر رواناب و رسوب منطقه مورد مطالعه به مدل معرفی شد.یافته‌ها: نتایج حاصل از ارزیابی مدل با استفاده از ضرایب r2 و nse نشان‌دهنده عملکرد مناسب مدل در شبیه‌سازی پارامترهای مذکور می‎باشد. نتایج حاصل از ارزیابی سناریوهای کاهش 10، 20 و 30 درصدی آب آبیاری نشان می‌دهد، که اعمال سناریو 10 درصد کم‌ترین تاثیر را بر میزان رسوب داشته است. از طرفی اعمال سناریو 30 درصد کاهش آب آبیاری موجب افزایش رواناب (60-30 درصد) به‌دلیل کاهش برداشت از رواناب برای مصارف آبیاری و به تبع آن افزایش میزان رسوب (50-20 درصد) شبکه‌ آبیاری و زهکشی رودخانه دز می‌شود. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که افزایش میزان رواناب حوضه به‌خصوص در فصول پرآب موجب افزایش فرسایش و بالتبع آن افزایش رسوب در حوضه شده است. بنابراین می‌توان بیان نمود که زمان اعمال سناریو و ویژگی‌های خاک منطقه موثرترین مولفه بر میزان رواناب و رسوب حوضه می‎باشند.نتیجه‌گیری: مطابق نتایج به‌دست‌آمده با توجه به تاثیر رواناب بر فرسایش و میزان رسوب‌ موجود در یک حوضه استفاده از روش‌های کنترل و کاهش رواناب نظیر عملیات آبخیزداری، سازه‌های مهار و ذخیره رواناب و استفاده از روش‌های نوین آبیاری برای جلوگیری از کاهش فرسایش خاک امری ضروری می‌باشد. چرا که روش‌های سنتی آبیاری علاوه‌بر تلفات آب، موجب کاهش حاصل‌خیزی خاک و افزایش رسوب در زه‌آب خروجی اراضی کشاورزی می‌شوند. در اراضی که به‌روش‌های سنتی آبیاری می‌شوند، در بعضی مواقع مقدار آب مصرفی بیش‌تر از ظرفیت نفوذ خاک می‌باشد. که این امر موجب فرسایش لایه سطحی خاک توسط رواناب تاشی از تجمع آب می‌شود. بنابراین رویکرد‌های مدیریت زراعی در حوضه‌های مستعد فرسایش خاک بایستی برروی روش‌های نوین آبیاری با حداقل خروجی رواناب و زه‌آب متمرکز گردد.

evaluation of runoff and sediment changes under the influence of irrigation water reduction using swat model (study area: dez river irrigation and drainage network)

extended abstractintroduction and objective: in recent years, the use of swat model has been used as a common tool for simulating flow rate, sediment production and evaluating different scenarios to reduce sediment production and runoff. the current research also aims to evaluate the changes in runoff and sediment under the influence of irrigation water reduction, using the swat model in the irrigation and drainage network of dez river.material and methods: recalibration and validation of the model for simulating runoff (shoshtar, arab asad, shavor bridge, harmeleh and bamdej stations) and sedimentation (shoshtar, shavor bridge, harmaleh and bamdezh stations) using statistical data from 1995 to 2012 and 2013 it was done until 2017. the simulation results were also evaluated using r2 and nse coefficients. then the scenarios of 10, 20 and 30% reduction of irrigation water were introduced to the model to evaluate their effect on runoff and sedimentation of the study area.results: the results of model evaluation using r2 and nse coefficients indicate the appropriate performance of the model in simulating the mentioned parameters. the results of the evaluation of scenarios of 10, 20 and 30 percent reduction of irrigation water show that applying the 10 percent scenario had the least impact on the amount of sedimentation. on the other hand, applying the scenario of 30% reduction of irrigation water will increase the runoff (30-60%) due to the reduction of the collection of runoffs for irrigation purposes and consequently the increase of the amount of sediment (20-50%) in the irrigation and drainage network of dez river. the obtained results indicate that the increase in the amount of runoff in the basin, especially in the rainy season, has caused an increase in erosion and consequently an increase in sediment in the basin. therefore, it can be stated that the time of applying the scenario and the characteristics of the soil in the area are the most effective components on the amount of runoff and sediment in the basin.conclusion: according to the results obtained, according to the effect of runoff on erosion and the amount of sediment in a watershed, it is necessary to use methods to control and reduce runoff, such as watershed operations, structures to contain and store runoff, and use modern irrigation methods to prevent soil erosion. because traditional irrigation methods, in addition to water losses, cause a decrease in soil fertility and an increase in sediment in the drains of agricultural lands. in lands that are irrigated by traditional methods, sometimes the amount of water used is more than the infiltration capacity of the soil. this causes erosion of the surface layer of the soil by the runoff from water accumulation. therefore, agricultural management approaches in basins prone to soil erosion should be focused on modern irrigation methods with minimum runoff and drainage output.