Skip to main content
SUPERVISOR
شمس اله ایوبی (استاد راهنما) کریم عباسپور (استاد مشاور) احمد جلالیان (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Hossein Hemmat Jou
محمدحسین همت جو

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Incorporating Land Capability Evaluation and SWAT Model for Land use Planning in Zayandehrud Watershed
Soil erosion is one of the most important economic, social and environmental problem in the world. Soil erosion is the main index in ecosystem health assessment. According to available information, the Asia suffer more than other continents, in soil erosion. In our country due to lack of sufficient number of measuring stations and lack of long-term data bases, for estimating soil erosion in watershed, hydrological modeling is a main concern for evaluating soil erosion in watershed scale. Modeling as a powerful procedure has been used sucessfuly for more tha half century for predicting soil erosion. In the present study the SWAT2005model and land capability evaluation were used to land use planning in Zayanderoud watershed to achieve reduction of soil loss.The SWAT model is a continuous, conceptual and long-term field scale model that was being designed based on daily and sub-daily periods. Calibration, validation and uncertainty analysi have done using SUFI-2 program. After collecting input data including digital elevation model (DEM),strearm network, land use, soil map, database files, climate and soil temperature and rainfall data bases for minimum and maximum meteorological station study area model was ran for period of 1987-2005. 75 percent of data were used for calibration and 25 percent for validation. In order to evaluate efficency of model, the validation indices such as p-factor, d-factor, coefficient of determination (R 2 ) and t Nash - Satclife coefficien(NS) were applied. Results of monthly runoff simulation was very satisfactory, so that R 2 and N-S were 0.79 and 0.69 for calibration and .075 and 0.61 for validation respectively. For daily runoff and daily sediment simulation R 2 and N-S calculated 0.75 and 0.67 for calibration daily runoff, and 0. 57 and 0.51for calibration daily sediment respectively, and 0.72 and 0.59 for validation daily runoff, 0.52 and 0.45 for validation daily sediments respectively. P-factor in all calculation steps caculated larger than 50 % and d-factor calculated less than 1 was also conifremed the satisfaction in runoff and sediment yield simulation. Then the land capability evaluation of the selected watershed was persormed using Mahler approach and the best relevant of major land use was determined for each of land units. Afterwards, the calibrated and validated SWAT model was ran for the proposed land uses as a new scenario. Finaly the resultes obtained from the two scenarios (current and proposed land uses) were compared using t-test computation in 99% probability level. The resultes of comparision of two mentioned scenario revealed Keyword s: SWAT2005 model, land evaluation, calibration, validation and Nash-satclife coefficient.
فرسایش خاک یکی از مهمترین مسائل اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی جهان است. فرسایش خاک از شاخص های اصلی در ارزیابی سلامت اکوسیستم می باشد. طبق اطلاعات موجود، آسیا بیش از سایر قاره ها مشکل فرسایش دارد و در این میان ایران دارای فرسایش خاک بالایی است. در کشور ما به دلیل عدم وجود تعداد کافی ایستگاه های اندازه گیری و همچنین ناقص بودن آمار طولانی مدت آنها، برای تخمین فرسایش خاک مدل سازی هیدرولوژیک حوزه های آبخیز برای محاسبه فرسایش اهمیت ویژه ای دارد. تکنولوژی تخمین فرسایش خاک (مدل های فرسایشی) ابزار قدرتمندی است که بیشتر از نیم قرن است که استفاده می شود. در مطالعه حاضر از مدل SWAT2005 و روش ارزیابی اراضی برای برنامه ریزی استفاده از ارضی زیرحوزه شاخه اصلی زاینده رود با هدف نیل به کاهش هدررفت خاک استفاده شد. مدل SWAT یک مدل شبیه ساز پیوسته، مفهومی و طولانی مدت در مقیاس حوزه ای است که بر اساس دوره های زمانی روزانه و زیرروزانه طراحی شده است. واسنجی، اعتبارسنجی و آنالیز عدم قطعیت مدل با استفاده از برنامه SUFI-2 انجام شد. پس از جمع آوری ورودی های مدل SWAT که شامل نقشه مدل ارتفاع رقومی (DEM)، شبکه جریان، کاربری اراضی، خاک، فایل های پایگاه داده ای اقلیم و خاک و در نهایت آمار بارش و درجه حرارت حداقل و حداکثر ایستگاه های هواشناسی منطقه مطالعاتی، مدل برای دوره زمانی 1987-2005 اجرا شد. برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل از داده های ایستگاه هیدرومتری قلعه شاهرخ استفاده گردید. سه چهارم داده ها برای واسنجی و یک چهارم برای اعتبارسنجی استفاده شدند. برای ارزیابی مدل از شاخص های p-factor، d-factor، ضریب تبیین ( 2 R) و ضریب ناش-ساتکلیف (N-S) استفاده شد. نتایج شبیه سازی رواناب ماهانه بسیار رضایت بخش بود به طوری که 2 R و N-S به ترتیب 79/0 و 69/0 برای واسنجی و 75/0 و 61/0 برای اعتبارسنجی به دست آمدند. برای شبیه سازی رواناب روزانه و رسوب روزانه نیز 2 R و N-S به ترتیب 75 /0 و 67/0 برای واسنجی رواناب روزانه و 57/0 و 51/0 برای واسنجی رسوب روزانه و 72/0 و 59/0 برای اعتبارسنجی رواناب روزانه و 52/0 و 45/0 برای اعتبارسنجی رسوب روزانه به دست آمدند. در همه مراحل p-factor بزرگتر از 50 درصد و d-factor کمتر از یک به دست آمد که تأئید دیگری بر شبیه سازی رضایت بخش انجام شده بودند. پس از آن ارزیابی اراضی به روش نشریه 212 موسسه تحقیقات آب و خاک صورت گرفت و براساس آن نقشه کاربری اراضی به دست آمد که در اجرای ثانویه مدل به عنوان ورودی شرکت داده شد و سپس رواناب ماهانه، رواناب روزانه و رسوب روزانه شبیه سازی شدند که اینها با همتاهای خود در اجرای اولیه مدل مقایسه شدند و از آزمون t استیودنت برای مشخص کردن تفاوت های آنها در سطح احتمال 99 درصد استفاده شد. نتایج، مؤید این مطلب است که استفاده از اراضی برحسب پتانسیل و استعداد آنها باعث کاهش معنی دار (01/0 P) حداکثر بار رسوب و حداکثر رواناب شده است. البته مقداری افزایش در جریان پایه رودخانه در اجرای مدل با کاربری مبتنی بر پتانسیل اراضی دیده می شود که به دلیل نفوذ عمقی آب و پرآب شدن احتمالی چشمه ها و جریان پایه رودخانه است که سبب شد در مجموع هم رواناب کمتری کلمات کلیدی: مدل SWAT2005، ارزیابی اراضی، واسنجی، اعتبار سنجی و ضریب ناش- ساتکلیف.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی