نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.

2 دانشجوی کارشناسی ارشدآبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

سیل یکی از مهم‌ترین مخاطرات تهدیدکننده جامعه بشری محسوب می‌شود، که در دهه‌های اخیر با افزایش جمعیت و تغییر اقلیم اثرات این مخاطره بیشتر شده است. بنابراین مطالعه ویژگی‌های حوضه‌ها که میزان سیل‌خیزی با آن در ارتباط است می‌تواند به مدیریت صحیح این مخاطره کمک نماید. امروزه برای اولویت‌بندی زیرحوزه‌های آبخیز از روش‌های متعددی مانند خصوصیات مورفولوژیکی، روش‌های تصمیم‌گیری و مدل‌های هیدرولوژیکی استفاده می‌گردد. این تحقیق از مدل هیدرولوژیکی SWAT در 21 زیرحوزه آبخیز سرباز واقع در استان سیستان‌و‌بلوچستان انجام گرفته‌است. پس از آماده‌سازی پارامترها و داده‌های ورودی، ضمن در نظر گرفتن دو سال برای گرم کردن، مدل برای یک دوره 17 ساله از سال 1999 تا 2016 واسنجی‌شد و سپس طی یک دوره پنج ساله از سال 2017 تا 2021 صحت سنجی گردید. نتایج بدست آمده در مرحله واسنجی NS=0/76 و R2=0/86 و در مرحله صحت‌سنجی NS=0/56 و R2=0/58 بدست آمد. پارامتر شماره منحنی اولیه برای شرایط رطوبتی متوسط و پارامتر آلفا در جریان برگشتی بیشترین تاثیر را در آنالیز حساسیت را داشتند. نتایج نشان داد زیرحوضه 20 با میانگین ارتفاع رواناب 46/2 در اولویت اول و زیرحوضه 10 با ارتفاع رواناب 06/0 در اولویت آخر قرار گرفت. براساس تبیین و نش-ساتکلیف میتوان نتیجه‌گیری‌کرد که مدل در شبیه‌سازی حوزه آبخیز سرباز به خوبی عمل کرده‌است و می تواند برای مدلسازی در حوضه استفاده گردد. کنترل سیل با اولویت‌بندی سیلخیزی زیرحوضه‌ها و با اعمال مدیریت‌های بهبود پوشش مراتع و احداث سازه‌های آبخیزداری در حوضه رودخانه سرباز میزان دبی سیلاب را کاهش داده و از خسارات ناگهانی پیشگیری نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Abbaspour, K.C., Rouholahnejad, E., Vaghefi, S., Srinivasan, R., Yang H, Kløve, B. (2015); A continental-scale hydrology and water quality model for Europe: Calibration and uncertainty of a high-resolution large-scale SWAT model. Journal of Hydrology, 524, 733-752.
Aghakhani, M., Nasrabadi, T., Vafainejad, A (2018). Hydrological simulation of Taleghan watershed using SWAT model of environmental science and technology. 21(9), 147-159. doi: 10.22034/jest.2020.26325.3576[In Persian].
Arbabi, A., Panahi, N., Mohammadnejad, V. (2007). Investigating flood potential with SCS method and geographic information system (case study: Chai Castle). Encyclopedic magazine. Term 2. Number 1. Spring. pp. 3-16. [In Persian].
Arnold, J.G. (2001); Soil and water Assessment tool (Appendix A: Model fact sheets), http:// www. brc.tamus.edu/ SWAT /index. htm.
Barati, F., Hosseini, M., Sarmi, A., Mokhtari, A. (2019).Simulation of hydrological balance of Eskandari watershed using SWAT model and SUFI algorithm.Iranian Journal of Watershed Science and Engineering.14 (48): 90-99[In Persian].
Derakhshan, Sh (2009).Studying the flood potential of the Kasilian watershed using geographic information system.Journal of applied research of geographical sciences, volume 13, number 1. pp. 51-63. [In Persian].
El-Fakharany, M.A., Mansour, N.M. (2021); Morphometric analysis and flash floods hazards assessment for Wadi Al Aawag drainage Basins, southwest Sinai, Egypt. Environ Earth Sci 80, 168. https://doi.org/10.1007/s12665-021-09457-1.
Gorgij, Kh (2018).Hydrological simulation of Sarbaz watershed using SWAT model. Master's thesis, Zabul University.123 p. [In Persian].
Haji Ghasemi, Sh., Zakari Neiri, M., Najafi Jilani, A. (1400).Investigating the impact of climate change on surface runoff with the SWAT model. Study: Mazalghan River.Iran Irrigation and Drainage Journal. 15(1), 121-137[In Persian].
Heidary, H., Mousavi, M., esmaili, K., & Golkarian, A. (2020). The Impact of Climate Change on Watershed Runoff and Sedimentation Using SWAT and WEPP Models (Case Study: Dehbar Basin). Iranian Journal of Soil and Water Research, 51(4), 1027-1040. doi: 10.22059/ijswr.2020.287152.668293. [In Persian].
Karami, Sh, Karami, A (2017). Reviewing the required input data and various SWAT model calibration methods, the first conference on the use of water and soil management tools (SWAT) in the country's water resources management, Isfahan. [In Persian].
Komolafe, A. A., Awe, B.S., Olorunfemi, I. E., Oguntunde, P.G. (2020); Modelling flood-prone area and vulnerability using integration of multi-criteria analysis and HAND model in the Ogun River Basin, Nigeria. Hydrol Sci J. 65(10):1766–1783. https://doi.org/10.1080/02626667.2020.1764960
Luu, Ch., Thai Pham, B., Van Phong, T., Costache, R., Duy Nguyen, H., Amiri, M., Duy Bui, Q., Thanh Nguyen, L., Van Le, H., Prakash, I., Trong, T., Phan. (2021). GIS-based ensemble computational models for flood susceptibility prediction in the Quang Binh Province, Vietnam, Journal of Hydrology, Volume 599, ISSN 0022-1694, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126500.
Malekian, A., Oftadegan Khuzani, A., & Ashurnejad, G. (2012). Flood Hazard Zoning in Watershed Scale using Fuzzy Logic (Case study: Akhtar Abad Watershed). Physical Geography Research Quarterly, 44(4), 131-152. doi: 10.22059/jphgr.2012.30246. [In Persian].
Malik, M.A., Dar, A.Q. Jain, M.K. (2022); Modelling streamflow using the SWAT model and multi-site calibration utilizing SUFI-2 of SWAT-CUP model for high altitude catchments, NW Himalaya's. Model. Earth Syst. Environ. 8, 1203–1213. https://doi.org/10.1007/s40808-021-01145.
Moriasi, D.N., Arnold, J.G., Van Liew, M.W., Bingner, R.L., Harmel, R.D., Veith, T.L. (2007); Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Transactions of the Asabe, 50(3). 885–900.
Mukherjee, F., Singh, D. (2019); Detecting flood prone areas in Harris County: a GIS based analysis. GeoJournal. 85(3):647–663. https://doi.org/10.1007/s10708-019-09984-2.
Nash, J.E., & Sutcliffe, T.E. (1970); River flow forecasting through Conceptual model, Part I. A discussion of principles. Journal of Hydrology, 10(3), 282-290.
Nasiri Khiavi, A., Vafakhah, M. Sadeghi, S.H. (2022); Comparative prioritization of sub-watersheds based on Flood Generation potential using physical, hydrological and co-managerial approaches. Water Resour Manage 36, 1897–1917. https://doi.org/10.1007/s11269-022-03114-3
Nazary, B., Batoukhteh, F., Mohamadi Ghale Ney, M., & Ababaei, B. (2018). The estimated volume of runoff and sediment in the Gerahty dam basin using the SWAT model. Journal of Water and Soil Conservation, 25(4), 321-330. doi: 10.22069/jwsc.2018.12580.2733. [In Persian].
Razavi, A (2007).The principles of determining the privacy of water resources, first edition.Publications of Tehran University of Water and Electricity Industry.344 p. [In Persian].
Saraei, B., Talebi, A., Muzhesi, A., Parvizi, S. (2019).Prioritization of Sardabroud watershed in terms of flooding using SWAT model.Natural environment hazards, 9(23), 85-98.doi: 10.22111/jneh.2019.29033.1500. [In Persian].
Sedighi Hamidi, P., Besharat, S., Verdinijad, V. (2017).Introduction to the SWAT model and its application, the 7th National Conference on Water Resources Management of Iran, Yazd, [In Persian].
Skilodimou, H. D., Bathrellos, G. D., Chousianitis, K., Youssef, A. M., Pradhan, B. (2019); Multi-hazard assessment modeling via multi-criteria analysis and GIS: a case study. Environ Earth Sci. 78(2):78–47. http://dx.doi.org/10.1007/s12665- 018-8003-4.
Zarezadeh Mehrizi, Sh., Khorani, A., Bazarafshan, J., Bazarafshan. A. (2016). Evaluating the effectiveness of SWAT model in simulating the runoff of Gamasiab watershed. Pasture and Watershed (Natural Resources of Iran), 70(4), 881-893. doi: 10.22059/jrwm.2018.243898.1174. [In Persian].