بومی‌سازی فایل اقلیم مدل پروژه پیش بینی فرسایش آبی (WEPP) (مطالعه موردی: پایگاه تحقیقاتی سنگانه، خراسان رضوی)

Abstract

فرسایش خاک اثرات درون حوزه‌ای شامل کاهش حاصلخیزی خاک و اثرات برون حوزه‌ای شامل کاهش کیفیت آب، را در پی دارد. در کشور ما نیز فرسایش هر ساله خسارات جبران ناپذیری را به اکوسیستم‌های حوزه‌های آبخیز و اقتصاد کشور وارد می‌سازد. تدوین و اجرای مؤثر برنامه‌های مهار فرسایش، نیاز به درک کامل فرآیند‌های آن، توانایی در اندازه‌گیری و برآورد دقیق شدت فرسایش، شناخت عمیق مسأله و اعمال تکنیک‌های علمی در کنترل آن دارد. در بیشتر حوزه‌های آبخیز، داده‌های مورد نیاز برای برآورد رسوب در پایین دست دامنه‌ها وجود ندارد. از طرفی به-دلیل مشکلات اجرایی و وسعت حوزه‌ها، امکان استفاده از روش‌های مستقیم مانند پلات‌گذاری، روش‌های هیدرولیکی و هیدرولوژیکی برای محاسبه فرسایش در دامنه‌ها به‌جز موارد محدود و برای حوزه‌های کوچک وجود ندارد. راه مناسب دیگری که برای به دست آوردن مقدار فرسایش و رسوب وجود دارد، اندازه‌گیری غیر مستقیم به کمک روابط و مدل‌های ارائه شده، است. در این رابطه مدل‌های شبیه‌ساز به ابزارهای با اهمیتی جهت آنالیز فرآیندهای طبیعی دامنه‌ها و حوزه‌های آبخیز و همچنین توسعه سناریوهای مختلف مدیریتی آبخیزداری تبدیل شده‌اند. مدل WEPP، یکی از مشهورترین مدل‌های فرآیند محور است که با پایه فیزیکی می‌تواند هدر رفت خاک و رسوب‌گذاری را با استفاده از مکانیسم‌ها و فرآیند‌های توزیعی زمانی و مکانی روی دامنه‌ها و در داخل آبراهه‌ها پیش‌بینی کند. مدل WEPP در دو مقیاس دامنه و حوزه آبخیز قابل استفاده بوده و قادر است میزان فرسایش، رسوب و رواناب را به صورت سال‌های متوالی و یا برای یک رگبار برآورد کند. مدل دامنه WEPP دارای چهار بخش اقلیم، خاک، مدیریت و توپوگرافی است و در مدل حوزه آبخیز علاوه بر این چهار بخش، داده‌های مربوط به تأسیسات آبخیزداری، کانال و مخازن نیز اضافه می‌شود لذا برای اجرای مدل، باید اطلاعات اقلیمی را به فرمت قابل قبول توسط مدل WEPP تبدیل کرد که تهیه این فایل اقلیمی برای مناطقی با مشکل داده، کار سخت و گاهی غیر ممکن است. همین امر سبب شده است تا اکثر کاربران مدل WEPP برای ساخت فایل اقلیمی از ایستگاه مشابهی در آمریکا استفاده کنند که این امر میزان کارایی مدل را در مناطق خارج از آمریکا کاهش می‌دهد. لذا در این مطالعه سعی شده است تا فایل اقلیمی مدل WEPP با استفاده از داده‌های هواشناسی منطقه مورد مطالعه (سنگانه مشهد) و برنامه BPCDG تولید شود. فایل نهایی در مدل WEPP استفاده شده و بنابراین از خطای احتمالی در برآورد پارامترهای اقلیمی کاسته می‌شود. بدین منظور پس از تهیه اطلاعات اقلیمی مورد نیاز، فایل‌های ورودی برنامه BPCDG در برنامه Notpad تهیه و به مدل معرفی شده و فایل اقلیمی نهایی ایجاد شده است. نتایج حاصله نشان می‌دهد که مدل WEPP قادر است تا این فایل اقلیمی را شناسایی و اطلاعات آن را به درستی بخواند. همین امر سبب می‌شود که دقت نتایج مدل نیز افزایش یابد.