ارزیابی تغییرات جریان و غلظت نیترات رواناب خروجی از حوضه آبریز تحت سناریوهای مدیریتی با استفاده از مدل swat (مطالعه موردی: دشت هشتگرد)

استراتژی‌های مدیریت حوضه آبریز می‌تواند در تعدیل مشکلات ناشی از آلودگی منابع آب، مورد توجه قرار گیرد. در این پژوهش جهت ارزیابی رواناب و نیترات با توجه به سناریوهای مدیریتی برای محدوده مطالعاتی هشتگرد، از مدل هیدرولوژیکی نیمه ‌توزیعی swat استفاده شده است. پس از شبیه‌سازی رواناب، از سه ایستگاه هیدرومتری برای واسنجی در دوره 1990 تا 2013 و اعتبار‌سنجی در دوره 2014 تا 2018 استفاده شد. نتایج شاخص‌های آماری r^2 و ns نشان می‌دهد شبیه‌سازی در این حوضه با دقت خوبی انجام پذیرفته است، همچنین نتایج حاکی از آن است با اعمال سناریو اول (تغییر الگوی کشت) و سناریو دوم (افزایش راندمان آبیاری) مقدار مصرف آب در بخش کشاورزی از 85.3 میلیون متر مکعب در وضع موجود به 59.8 میلیون متر مکعب کاهش خواهد یافت که این امر باعث ارتقای راندمان کوددهی نیز خواهد شد و به‌ عبارتی با تغییر الگو می‌توان به کاهش نفوذ عمقی کمک کرد، از طرفی با آبیاری قطره‌ای نیاز به شستشو خاک و هدر رفت آب کم می‌شود. با مقایسه مقادیر نیترات ثبت شده در ایستگاه هیدرومتری ده‌ صومعه کردان در دوره پایه با مقادیر شبیه‌ سازی شده نیترات در سناریوی اول نیز نتایج به خوبی نشان می دهد که با اعمال سناریو اول میزان نیترات شبیه ‌سازی شده در این ایستگاه هیدرومتری به نسبت دوره پایه به جز در فصل زمستان و اوایل فصل بهار روندی کاهشی داشته است. در سناریو دوم نیز نتایج نشان داد که با تغییر روش آبیاری، میزان آبشویی نیترات در تمامی طول سال نسبت به دوره پایه کاهش چشم گیری داشته است. به‌طور کلی سناریوی دوم در کاهش آبشویی نیترات اثرگذاری بیشتری داشته و توصیه می‌شود.

Assessing Variation of Runoff and Nitrate Concentration in Management Scenarios Using SWAT Model, (Case Study: Hashtgerd Plain)

Watershed management strategies can be considered in mitigating water pollution issues. In this study, using SWAT as a semidistributive hydrological model, runoff and nitrate amounts have been investigated according to management scenarios in Hashtgerd plain, Iran. After runoff simulation, three hydrometric stations were used for calibration in the period (19902013) and validation in the period (20142018). The results of R2 and NS statistical indices (greater than 0.6) show that the simulation results in this catchment have been done with good accuracy. The results also indicate that applying the first scenario (changing the crop pattern) and the second scenario (increasing irrigation efficiency) reduced the water usage in the agricultural sector from 85.3 MCM to 59.8 MCM in the present condition, which also will improve the fertilizing efficiency. It was demonstrated that changing the crop pattern can help reduce the deep percolation. On the other hand, using drip irrigation, the leaching requirement, and irrigation water loss will be reduced. Comparing the amounts of observed nitrate in the hydrometric station in the base period with the simulation results in the first scenario revealed that, by applying the first scenario, the amount of nitrate simulated has relatively a decreasing trend except in winter and early spring. The results of the second scenario show that by changing the irrigation method, the amount of nitrate leaching has decreased significantly compared to the base period. In general, the second scenario is more effective in reducing nitrate leaching and is recommended.