ارزیابی کیفیت آب سطحی تحت تاثیر تغییرات کاربری اراضی (مطالعه موردی: حوضه آبخیز مهاباد چای)

چالش های جهانی سال های اخیر از جمله خشکسالی ، تغییرات اقلیم، تخریب اراضی، تغییرات کاربری اراضی نه تنها کمیت منابع آب سطحی و زیرزمینی قابل استفاده را تحت تاثیر قرار داده اند، بلکه کیفیت آب سطحی و زیرزمینی را نیز متاثر نموده اند. بدین منظور برای بررسی تغییرات کاربری اراضی بر کیفیت آب سطحی به ترتیب، تصاویر ماه جولای tm ماهواره لندست 5 و داده های کیفیت آب ماه مذکور برای سال های 1992 و 2011 تهیه گردید. برای تهیه و پردازش نقشه کاربری اراضی از الگوریتم حداکثر احتمال در محیط نرم افزار  envi 4.8و نرم افزار arc gis9.3 استفاده شد. همچنین جهت میزان تفکیک پذیری کاربری ها از شاخص جفریس ماتوسیتا و میزان دقت طبقه بندی از شاخص های ضریب کاپا و صحت کلی استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر ضرایب کاپا و صحت کلی به ترتیب برای سال 1992، 84.23 و 87.72 درصد بوده و برای سال 2011، 93.84 و 95.55 درصد بوده است. بیشترین تغییرات کاربری اراضی مربوط به کشاورزی دیم و کاربری مسکونی بوده که به ترتیب 1.46 و 2.45 برابر افزایش یافته است. نتایج پارامترهای کیفیت آب نشان داد که مقادیر تغییرات هدایت الکتریکی (ec) و مجموع بار انحلالی ( tds ) در طی دوره مورد مطالعه افزایش یافته است و همچنین مقادیر آنها در ایستگاه گرده یعقوب (خروجی حوضه) نسبت به ایستگاه کوتر (در بالا دست حوضه) بیشتر بوده است. دلیل این موضوع را می توان به عبور رودخانه مهاباد چای در فاصله بین ایستگاه کوتر و گرد یعقوب از داخل شهر مهاباد و زمین های کشاورزی پایین دست دانست. می توان نتیجه گرفت که تغییرات کاربری اراضی نقش اساسی در تغییر پارامترهای کیفیت آب سطحی منطقه داشته است و باعث کاهش کیفیت آب رودخانه مهاباد چای طی دوره 1992 تا 2011 شده است.

Surface Water Quality Evaluation under Land Use Changes (Case study: Mahabad Chai Watershed)

Not only have recent global challenges including drought, climate change, land degradation and land use change impacted the quantity of available surface water and groundwater, but also water quality has been affected as well. To study this impact, Landsat 5 satellite images and water quality data were obtained to compare the effects of land use changes on surface water quality between July of 1992 and 2011. The maximum likelihood algorithm was used for preparing and processing land use maps in ENVI 4.8 and Arc GIS9.3. For land use classification, the Jeffreys–Matusita, Kappa coefficient, and overall accuracy indexes were used. The results showed that the values ​​of Kappa coefficients and overall accuracy were 84.23 and 87.72% for 1992 and 93.84% and 95.55% for 2011, respectively. Most land use changes were related to dryland agriculture and residential land use, which increased 1.46 and 2.45 times, respectively. The results for water quality parameters showed that electrical conductivity (EC) and total dissolved solids (TDS) increased during the study period and that their values ​​at Gardeh Yaghub station (basin outlet) were higher relative to the Cotter station (upstream). This observation can be explained by the fact that the Mahabad River flows through agricultural lands between Cotter and Gardeh Yaghub stations. It can be concluded that land use changes have played a major role in changing surface water quality parameters in the region and have reduced water quality of the Mahabad River during the period from 1992 to 2011.