مدیریت جامع حوزه های آبخیز

مدیریت جامع حوزه های آبخیز

تدوین راهکارهای مدیریتی در راستای افزایش رواناب از گذشته تا آینده (مطالعه موردی: حوزه آبخیز زاینده‌رود- زیرآبخیز اسکندری)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد. ایران
چکیده
چکیده مبسوط
مقدمه: زیرآبخیز اسکندری یکی از مهم‌ترین منابع اصلی تأمین آب کشاورزی، شرب و صنعت در منطقه و استان اصفهان است. بنابراین، آگاهی و درک بهتر از مشکلات موجود در این زیرآبخیز می‌تواند راهگشای برنامه‌ریزی و مدیریت صحیح در این حوضه باشد. ضمن اینکه، تلاشی مضاعف در جذب تمام ذینفعان در مدیریت جامع این حوضه، امری ضروری است. در این راستا، پژوهش حاضر با هدف بررسی دلایل پیشرفت رواناب در بازه سال‌های 2011، 2021 و 2031 و ارائه راهکارهای مدیریتی با مشارکت ذینفعان برنامه‌ریزی شده است.
مواد و روش‌ها: ابتدا ارتفاع رواناب با استفاده از روش شماره منحنی برآورد شد. در این راستا، از تصاویر ماهواره‌ای Landsat 5 و 8 مربوط به سال 2011 و 2021 جهت تهیه نقشه کاربری اراضی زیرآبخیز اسکندری استفاده شد. هم‌چنین، پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی در آینده (2031) با استفاده از مدل مارکوف انجام پذیرفت. سپس برای تهیه نقشه شماره منحنی از تلفیق نقشه کاربری اراضی و گروه‌های هیدرولوژیک استفاده و سپس ارتفاع رواناب در سال‌های موردمطالعه برآورد گردید. در ادامه، با تشکیل کارگاه‌های مشارکتی، از ذینفعان خواسته شد ضمن مشورت با یکدیگر درخت مشکلات و اهداف را بر مبنای دلایل اصلی پیشرفت رواناب در حوضه ترسیم نمایند. سپس، بر اساس درخت اهداف فهرست اولیه راهکارهای پیشنهادی برای زیرآبخیز اسکندری ارائه شد. هم‌چنین، راهکارهای پیشنهادی از نظر کارشناسی مورد پالایش، طبقه‌بندی و اولویت‌بندی قرار گرفت. در ادامه، بر اساس اهداف پژوهش حاضر، مهم‌ترین شاخص‌های تأثیرگذار بر وضعیت کنونی زیرآبخیز اسکندری بر اساس نظرات کارشناسان و ذینفعان انتخاب شدند. سپس، به‌منظور مدل‌سازی برای انتخاب راهکارها و اولویت‌بندی آن‌ها از روش تصمیم‌گیری چند معیاره استفاده شد. بنابراین ابتدا پرسشنامه محقق به‌منظور امتیازدهی به راهکارهای منتخب با توجه به معیارهای ارزیابی بین ذینفعان توزیع شد. در نهایت، نتایج حاصل از امتیازدهی کارشناسان با استفاده از روش TOPSIS اولویت‌بندی شدند.
نتایج و بحث: نتایج کاهش چشمگیر اراضی طبیعی را در منطقه نشان می‌دهد. به‌طوری‌که در سال 2031 مراتع با تاج پوشش خوب و متوسط کاملاً نابود شده‌اند و مراتع با تاج پوشش ضعیف و زراعت آبی و دیم در منطقه غالب شده‌اند. هم‌چنین، بر اساس اطلاعات خاک‌شناسی 18/57 درصد سطح منطقه مربوط به گروه هیدرولوژیک B با توانایی تولید رواناب متوسط است. گروه‌های هیدرولوژیک C و D با 98/24 و 82/17 درصد به ترتیب در اولویت‌های بعدی قرار دارند. در ادامه، از تلفیق نقشه گروه هیدرولوژیک خاک حوضه با نقشه کاربری اراضی در نرم‌افزار GIS، نقشه CN دارای شماره منحنی 61 تا 96 به دست آمد. در نهایت، میانگین نفوذ در سال 2011، 2021 و 2031 به ترتیب 15/79، 82/62 و 12/55 میلی‌متر و میانگین رواناب در سال 2011، 2021 و 2031 به ترتیب 99/10، 15/13 و 38/13 میلی‌متر به دست آمد. طبق نتایج به‌دست‌آمده، مقدار تلفات با گذشت زمان کاهش و مقدار رواناب افزایش می‌یابد. با توجه به نتایج، اراضی مسکونی و رخنمون سنگی بیش‌ترین میزان تولید رواناب یعنی 38/34 میلی‌متر و مرتع با تاج پوشش خوب (33/0) کم‌ترین میزان رواناب را به خود اختصاص داده‌اند. در ادامه با تشکیل کارگاه‌های مشارکتی؛ بر اساس نظرات و هم‌فکری ذینفعان و کارشناسان، یکی از دلایل اصلی پیشرفت رواناب در منطقه را کشاورزی غیراصولی عنوان کردند. در واقع، به دلیل کم‌آبی، درآمد ناکافی، عدم وجود قوانین و نظارت در منطقه؛ آبخیزنشینان به تغییر کاربری اراضی و کشت در اراضی کم‌بازه به‌صورت غیراصولی می‌پردازند. هم‌چنین، با توجه به اهداف پژوهش 11 راهکار مدیریتی و 12 شاخص مؤثر (بخش اقتصادی- اجتماعی و محیطی) در وضعیت کنونی حوضه به دست آمد. نتایج حاصل از اولویت‌‌بندی بر اساس روش TOPSIS نشان داد که راهکار ایجاد زراعت پوششی بیش‌ترین اولویت را به خود اختصاص داده است.
نتیجه‌گیری: در این پژوهش سعی شده است به‌منظور جلوگیری یا کاهش پیشرفت رواناب در منطقه موردمطالعه راهکارهای مدیریتی بر اساس ترجیحات و مشارکت ذینفعان ارائه شود. بنابراین، به‌منظور جلوگیری از پیشرفت رواناب در منطقه ایجاد نهادهای مطابق با وضعیت حوضه در خصوص الگوهای کشت و کشاورزی حفاظتی و یکپارچه‌سازی همکاری‌های نهادها و سازمان‌های زیربط پیشنهاد می‌شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Baghel, S., Kothari, M., Tripathi, M. P., Das, S., Kumar, A. & Kuriqi, A. (2023). Water conservation appraisal using surface runoff estimated by an integrated SCS-CN and MCDA-AHP technique. Journal of Earth System Science, 132 (3), 127. https://doi.org/10.1007/s12040-023-02133-x.
Bahrami, Sh. & Imeni, S. (2019). Evaluation of Several Empirical Models in Estimating Annual Runoff (Case Study: Hesarak Catchment in Northwest of Tehran). Journal of Geography and Environmental Planning, 30 (2), 55-74. https://doi.org/10.22108/gep.2019.116956.1151 (In Persian)
Chow Vent, e., Maidment, D. & Mays Larry, W. (1988). Applied Hydrology. McGraw-Hill international editions civil Engineering series, pp: 572.
Dehban, H. Modaresi, F. & Ebrahimi, K. (2022). Evaluation of Fuzzy Logic in Verifying of Runoff Curve Number Estimation Based on Remote Sensing of Gorganrood Basin. Iran-Watershed Management Science & Engineering, 15 (55), 1-10. (In Persian)
Effectiveness studies of watershed operation in Zayandehroud dam basin. Groundwater report; 2021. (In Persian)
Enteshri Najafabadi, S. (2019). Compilation of water resources management framework in Zayandeh Roud watershed with emphasis on social, economic and environmental aspects. PhD Thesis, Faculty of Civil Engineering, Isfahan. (In Persian)
Ghaderi, Sh., Zare Chahuki, M.A., Azarnivand, H., Tavili, A. & Raigani, B. (2020). Prediction of land use changes using CA-Markov model (case study: Eshtehard). Journal of Rangeland Scientific, 14 (1), 147-160.
Hossein Zadeh, M.M. & Nourozi Tiola, R. (2017). Estimation of runoff height using curve number method and Arc CN-Runoff tool, case study: Keshar Watershed, Tehran. Journal of Geography and Development (GD), 15(53), 151-164. (In Persian)
Javadi, M.R., Mirdar Harijani, F. & Chatersimab, Z. (2011). Estimation of runoff height using curve number method in Arc GIS software environment with Arc CN-Runoff tool. Journal of Application of Remote Sensing and Geographic Information System in Quarterly Planning, 2 (3), 55-62. (In Persian)
Karimi, Z. & Talebi A. (2022). Integrated land management or Integrated watershed management. Extension and Development of Watershed Management, 10, 37: 57-66. https://doi.org/20.1001.1.20089597. 1401.10.37.9.1. (In Persian)
Karimi, Z., Sadoddin, A. & Sheikh, V. (2022). Effects of watershed management practices on the quadric services of Chehel-Chai Watershed, Golestan Province. Water and Soil Management and Modeling, 2(4): 18-36. https://doi.org/10.22098/ MMWS. 2022. 10523.1087. (In Persian)
Kumar, A., Kanga, S., Taloor, A. K., Singh, S. K. & Đurin, B. (2021). Surface runoff estimation of Sind river basin using integrated SCS-CN and GIS techniques. Hydrology Research, 4, 61-74. https://doi.org/10.1016/j.hydres.2021.08.001.
Lillesand, T.M. & Kiefer R.W. (2003). Remote sensing and image interpretation. New York: John Wiley and Sons. https://doi.org/10.1017/S0016756800012024.
Lotfi Far, T. (2022). Classification and weighing of Razavar Runoff coefficieng in Kermanshah. Journal of Geographical Sciences, 18 (40), 106-131. (In Persian)
Machado, R.E., Cardoso, T.O. & Mortene, M.H. (2022). Determination of runoff coefficient (C) in catchments based on analysis of precipitation and flow events. International Soil and Water Conservation Research, 10(2), 208-216.  https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2021.09.001
Mahdavi, M. (2011). Applied hydrology. Volume Two, Seventh Edition, Tehran, Tehran University Press. 727 pp.
Mostafazadeh, R., Mirzaei, Sh. & Nadiri, P. (2016). Determining the curve number of precipitation and runoff events and its changes with precipitation components in a forest watershed. Journal of Water and Soil Sciences, 21 (4), 15-28. (In Persian)
Satheeshkumar, S., Venkateswaran, S. & Kannan, R. (2017). Rainfall–runoff estimation using SCS- CN and GIS approach in the Pappiredipatti watershed of the Vaniyar sub basin, South India. Modeling Earth Systems and Environment, 3(24), 1-8. https://doi.org/10.1007/s40808-017-0301-4
Sheikh, V.B., Zaregarizi, A., Asadinalivan, A, Alvandi, A. & Khosravi, G.R. (2018). Strategic document of comprehensive management of Chelchai watershed (with IWM approach). https:// civilica.com/doc/1012164/. (In Persian)
Singh S.K., Mustak S., Srivastava P.K., Szabo S. & Islam T. (2015). Predicting spatial and decadal LULC changes through cellular automata Markov Chain models using earth observation datasets and geo-information. Environ. Processes; 2, 61–78. https://doi.org/10.1007/s40710-015-0062-x
Soleimani, A. & Hojati, M. (2017). Investigation and Quantification of Variations of Landscape Measures using Remote Sensing and Biodiversity Indices (Case Study: Dez Protected Area). Human & Environment, (46), 67-76. https://doi.org/20.1001.1.15625532.1397.16.3.5.0. (In Persian)
Soulis, K.X & Valiantzas, J.D. (2012). SCS-CN parameter determination using rainfall-runoff data in heterogeneous watershed-the two-CN system approach. Hydrology and Earth System Sciences, 16, 1001-1015. https://doi.org/10.5194/hess-16-1001-2012
Verma, R.K., Verma, S., Mishra, S.K. & Pandey, A. (2021). SCS-CN-based improved models for direct surface runoff estimation from large rainfall events. Journal of Water Resource Management, 35(7), 2149–2175. https://doi.org/ 10.1007/s11269-021-02831-5.
Yang, T. & Hung, C.C. (2007). Multiple-attribute decision making methods for plant layout design problem, Robotics and Computer Integrated, 23 (1), 126-137. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2005.12.002
Yulianto, F., Khomarudin, M.R., Hermawan, E., Nugroho, N.P., Chulafak, G.A., Nugroho, G. & Priyanto, E. (2022). Spatial and temporal distribution of estimated surface runoff caused by land use/land cover changes in the upstream Citarum watershed, West Java, Indonesia. Journal of Degraded and Mining Lands Management, 9(2), 3293-3305. https://doi.org/10.15243/jdmlm.2022.092.3293

  • تاریخ دریافت 26 آذر 1402
  • تاریخ بازنگری 21 دی 1402
  • تاریخ پذیرش 17 بهمن 1402