بررسی اثرات احداث سدهای کوچک و تغییرات کاربری اراضی بر فرایندهای هیدرولوژیکی حوضۀ کردان با استفاده از مدل swat

هدف از این تحقیق، بررسی اثرات عملیات آبخیزداری شامل بندها و سازه‏های آبخیزداری و احیای پوشش گیاهی بر مقدار رواناب تولیدی و چرخۀ هیدرولوژیکی حوضه است. به این‏منظور، حوضۀ کردان در شهرستان ساوجبلاغ استان البرز با مساحت 357 کیلومترمربع که در بخش‏هایی از آن عملیات یاد‏شده انجام شد و برای بخشی نیز طراحی و پیش‏بینی شده، انتخاب شد. به علاوه، مدل swat برای شبیه‏سازی مولفه‏های هیدرولوژیکی ماهانه استفاده شد. مدل برای دورۀ 14 ساله (1998-2012) واسنجی و برای دورۀ 4 ساله از اوایل 2013 تا اواخر 2016 مورد صحت‏سنجی قرار گرفت. ضرایب آماری دورۀ واسنجی ns=0.88 و r^2=0.91 و دورۀ صحت‏سنجی ns=80 و r^2=0.85 بیانگر واسنجی خوب مدل بود. نتایج شبیه‏سازی مدل برای دورۀ زمانی 1998 تا 2016 نشان داد مجموع رواناب سطحی و جریان جانبی به‏ترتیب 21 و 18 درصد بارش متوسط سالانه و جریان زیرقشری حدود 20 درصد آن بوده است. نتایج اجرای سناریوهای مختلف نشان داد تلفیق سناریوی اجرای عملیات بیولوژیک (احیای مراتع فقیر) و عملیات مکانیکی (ایجاد سازه و مخزن با حجم 100 هزار مترمکعب)، بیشترین تاثیر بر کاهش رواناب دارد، به‏ طوری ‏که تقریباً تمامی مقادیر دبی‏های بالا و نیز رواناب سطحی در حوضه حذف می‏شود و به شکل جریان‏های ملایم درمی‏آید. در این شرایط رواناب مستقیم حوضه از 39 درصد بارش به 16 درصد کاهش می‏یابد. بنابراین، اجرای سازه‏های آبخیزداری به همراه طرح‏های احیای پوشش گیاهی منطقه تاثیر بسزایی در کاهش رواناب سطحی و افزایش مولفه‏های جریان زیرقشری خواهد داشت.

investigating the effects of small dams and land use changes on hydrological processes using swat in kordan watershed

this study aimed at investigating the effects of watershed management operations including check dams and vegetation restorations on the amount of runoff and hydrological processes of the catchment. for this purpose, the kordan watershed located in alborz province, with an area of 357 square kilometers was selected, where the mentioned operations have been performed in parts and predicted for most parts. in addition, the swat model was used to simulate monthly hydrological components. the model was calibrated for a 14-year period (1998-2012) and validated for a 4-year period from early 2013 to late 2016. statistical coefficients of calibration period ns = 0.88 and r2 = 0.91 and validation period ns = 80 and r2 = 0.85 confirmed the model calibrated well. the simulation results of the model for the period 1998 to 2016 showed that the total surface runoff and lateral flow were 21 and 18% of the average annual rainfall and subsurface flow was about 20%, respectively. applying different scenarios showed that the combination of biological operations (e.g. land cover rehabilitation) along with mechanical structure operations (e.g. check dams) made maximum effects on runoff reduction, so that almost all of the high drainage and steep surface runoff in the basin will be gentle. in these conditions, the direct runoff of the basin decreases from 39% to 16%. therefore, combinational operations have significant effects on flood control, runoff reduction and consequently increase subsurface flow components.