علوم آب و خاک

تغییرات کاربری اراضی یکی از عوامل اصلی تغییر در میزان رواناب سطحی حوزه‌های آبخیز بوده که بررسی آن برای کاهش خسارات حاصل از سیل (جانی و مالی) و اعمال مدیریت صحیح در حوزه‌های آبخیز ضروری است. این در حالیست که حوضه آبخیز نهر اعظم در شمال کلان‌شهر شیراز واقع شده و در سال‌های قبل شاهد لطمات جانی و مالی فراوان به ساکنین شیراز در اثر سیل بوده‌ایم. پژوهش حاضر به‌منظور بررسی رابطه تغییر کاربری با میزان رواناب حوضه آبخیز نهر اعظم شهر شیراز با مساحت ۹۴۴۶۳ هکتار بوده که با استفاده از مدل SWAT در بازه زمانی ۲۰۲۰-۲۰۰۴ انجام شده است. مدل با استفاده از داده‌های سال ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۴ واسنجی و از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۰ اعتبارسنجی شده و از تصاویر ماهواره‌ای لندست مربوط به سال‌های ۲۰۰۳ و ۲۰۲۰ استفاده شد. این تصاویر بعد از انجام پیش‌پردازش‌های ضروری با استفاده از روش طبقه‌بندی نظارت شده به ۶ کاربری اصلی طبقه‌بندی شده و با استفاده از روش زنجیره مارکوف برای سال ۲۰۴۰ نقشه کاربری اراضی تهیه شد. سپس با مدل واسنجی شده، تأثیر تغییر کاربری سال ۲۰۰۳ و ۲۰۴۰ روی میزان رواناب شبیه‌سازی شده، ارزیابی شد. نتایج مرحله واسنجی حوضه آبخیز نهر اعظم برای مقادیر پارامترهای آماری برای ضریب تبیین، P-Facor وR-Facor  به‌ترتیب ۰/۷۷، ۰/۷۲، ۲/۴۳ و برای مرحله اعتبارسنجی این پارامترهای آماری به‌ترتیب ۰/۶۹، ۰/۶۵ و ۲/۳ به‌دست آمد. تحلیل نقشه کاربری نشان می‌دهد که بیشترین تغییر کاربری موجود در منطقه، مربوط به تبدیل مراتع به زمین کشاورزی آبی (۱۴۲ هکتار) و اراضی شهری (۴۸۵۴ هکتار) بوده که موجب کاهش مراتع می‌شود. همچنین نتایج حاصل از شبیه‌سازی مدل با به‌کارگیری نقشه‌های کاربری سال‌های ۲۰۰۳ و ۲۰۴۰ نشان می‌دهد میزان رواناب به‌طورکلی ۳۳ درصد کاهش می‌یابد. نتایج نشان داد که اگر همه عدم قطعیت‌ها کمینه شود، مدل SWAT واسنجی شده به خوبی می‌تواند نتایج شبیه‌سازی هیدرولوژی قابل‌قبولی در ارتباط با کاربری اراضی ایجاد کند که برای مدیران منابع طبیعی و آب و محیط‌زیست و سیاستمداران و مدیران شهری شیراز مفید باشد.