مدل سازی حجم بندهای اصلاحی آبخیزداری

Abstract

فرسایش خاک و پیامدهای ناشی از آن از قبیل تخریب خاک در منشاء، گل آلودگی رودخانه ها و پرشدن مخزن سد ها به عنوان یکی از مهمترین مخاطره های طبیعی در سطح حوزه های آبخیز می باشد که موجب کاهش دوام اکوسیستمی می گردد. یکی از مهمترین راهکارهای عملی برای کنترل رسوب و کاهش دبی اوج جریان، احداث بندهای اصلاحی می باشد. بنابراین تعیین متغیرهای کمّی مؤثر بر حجم سازه، عاملی مهم برمیزان هزینه های احداث و اثربخشی آن‌ها است. پژوهش حاضر، برای مدل سازی احجام بندهای اصلاحی (سنگی ملاتی) در سطح 100 زیرحوضه در استانهای مختلف کشور (البرز، آذربایجان شرقی، ایلام، اصفهان، بوشهر، تهران، قزوین، فارس، مازندران، همدان) انجام شد. پایگاه اطلاعاتی مورد استفاده برای مدل سازی، شامل 27 ویژگی محیطی استخراج شده در هریک از 100 زیرحوضه بوده و مدل سازی با استفاده از الگوریتم بیان ژن (GEP) انجام گرفت. نتایج حاصل از مدل سازی نشان داد که مهمترین ویژگی های موثر در برآورد حجم سازه ها از بین 27 ویژگی عبارتند از: بارش، دما، شاخص TWI، ضریب شکل، اختلاف ارتفاع، زمان تمرکز، شیب، تراکم زهکشی و شاخص NDVI. نتایج برآورد حجم سازه‌ها با استفاده از نُه متغیر انتخاب شده، نشان داد که مقادیر R^2 ، RRMSE و NSE برای مرحله آموزش به ترتیب برابر 0.88 ، 0.35 و 0.92 همچنین برای مرحله آزمون به ترتیب برابر 0.91 ، 0.29 و 0.91 می باشد. همچنین بر اساس نتایج حاصله، ویژگی های زودیافت محیطی می‌تواند با دقت زیادی برای برآورد حجم سازه های کنترل رسوب در زمان کوتاه مورد استفاده قرار گیرد و بنابراین قبل از اجرای آنها از هزینه‌های مربوطه در راستای اولویت بندی مناطق، آگاهی یافت.