ارزیابی اثرات اجرای سناریوهای مدیریت کشاورزی بر کمیت و کیفیت منابع آب سطحی با استفاده از مدل نیمه توزیعی و بررسی آسیب پذیری آبخوان (مطالعه موردی: دشت هشتگرد)

منشاء بسیاری از مشکلات کیفی و کمی منابع آب، فعالیت هایی است که در یک حوضه آبریز انجام می شود. بنابراین بازنگری استراتژی های برنامه ریزی حوضه آبریز می تواند منجر به کاهش این چالش ها گردد، لذا ضروری است اثرات اجرای استراتژی ها پیش از اجرا، ارزیابی شود.

روش پژوهش: 

در پژوهش حاضر که بر روی حوضه آبریز هشتگرد واقع در قسمت مرکزی استان البرز انجام گردیده است، پس از ساخت مدل هیدرولوژیکی نیمه توزیعی SWAT به منظور تبدیل کمی و کیفی منابع آب سطحی این مدل توسعه داده شده است. به این منظور از آمار ایستگاه های هیدرومتری فشند، ده صومعه و نجم آباد و داده کیفی نیترات ایستگاه شاخص به عنوان نقطه کنترل مورد واسنجی و اعتبار سنجی قرار گرفتند، بعد از آنالیز حساسیت مدل، فرایند واسنجی توسط نرم افزار SWAT-CUP با الگوریتم SUFI2 با تعداد 500 تکرار انجام گرفت و بهترین مقادیر پارامترهای انتخابی بدست آمد. سپس اثر اجرای سناریوهای مدیریتی همچون اصلاح الگوی کشت و ارتقاء روش آبیاری برای افزایش راندمان کشاورزی در جهت بهبود وضعیت کشاورزی و کاهش میزان آلایندگی انجام گردید. در نهایت آسیب پذیری آبخوان هشتگرد با استفاده از هفت پارامتر DRASTIC و با تلفیق لایه ها با وزن دهی و رتبه بندی ارزیابی گردید.

نتایج شبیه سازی رواناب سطحی در مقیاس ماهانه توسط شاخص های آماری نش- ساتکلیف و ضریب تبیین نشان داد که شبیه سازی با دقت خوبی انجام گردیده است (نتایج بالای 7/0)، نتایج حاصل از ضریب NS برای دوره واسنجی و صحت سنجی به ترتیب برابر 83/0 و 7/0 شد و ضریب R2 به ترتیب برابر 87/0 و 89/0 برآورد شد که بیانگر عملکرد مناسب مدل و همبستگی بالای داده های مشاهداتی و شبیه سازی شده می باشد. بعد از مشخص کردن نقشه آسیب پذیری آبخوان دشت به همراه تراکم چاه ها پس از اصلاح اوزان لایه های مدل، بخش مرکزی دشت بیشترین آسیب پذیری را داراست.

با مدل سازی دو سناریوی مدیریتی تغییر الگوی کشت و ارتقای راندمان آبیاری به منظورارزیابی تغییرات کیفی و کمی در منابع آب سطحی، نتایج حاکی از آن است که در این حوضه با اصلاح الگوی کشت و کاهش برداشت، میزان رواناب سطحی افزایش یافت.با این وجود غلظت نیترات در ماه های مختلف از 5 تا 20 درصد کاهش می یابد. با اعمال سناریوها، مقدار مصرف آب در بخش کشاورزی از 3/85 میلیون مترمکعب به 8/59 میلیون مترمکعب کاهش خواهد یافت. شاخص نهایی آسیب پذیری آبخوان با استفاده از روش DRASTIC بین 44 تا 90 متغیر شد.