بررسی اثر تغییرات کاربری اراضی بر توزیع رسوب مخزن سد (مطالعه موردی سد لاسک) با استفاده از مدل HEC-RAS

زمینه و هدف: در چند دهه اخیر به دلیل رشد صنایع تغییرات شدیدی در اقلیم کره زمین رخ داده است و دمای متوسط آن افزایش قابل توجهی داشته است. تغییرات کاربری اراضی و اقلیم تاثیر بسیار زیادی بر روی دبی و تولید رسوب در حوضه ها داشته است. افزایش تولید رسوبات اثرات زیان بار زیست محیطی و عمرانی زیادی به همراه دارد، از جمله این اثرات می توان به کاهش عمق مفید سد و به تبع آن کاهش عمر سد اشاره کرد. هدف از انجام این مطالعه بررسی روند رسوب گذاری در طول مسیر رودخانه مبارک آباد (حوضه امام زاده ابراهیم) و اثر زمان بر افزایش عمق رسوب مخزن سد لاسک واقع در استان گیلان با استفاده از مدل HEC-RAS در حالت های مختلف برای دامنه زمانی سال های ۱۳۷۶ الی ۱۴۵۰ است.روش پژوهش: رودخانه مبارک آباد یکی از شاخه های اصلی رودخانه پسیخان است که مهمترین رودخانه تامین کننده آب تالاب انزلی است. این حوضه دارای کاربری های متنوع از جمله جنگل، مرتع تخریب شده، مرتع متوسط و مرتع با کیفیت خوب، مسکونی، شالیزار و ... می باشد. برای انجام این مطالعه از تغییرات کاربری اراضی در سال های، ۱۳۷۶، ۱۳۸۶، ۱۳۹۹، ۱۴۱۹ و ۱۴۵۰ استفاده شد. برای سنجش رواناب، رسوب و دبی در سال های آینده (سال های ۱۴۱۹ و ۱۴۵۰) با کمک مدل آماری LARS-WG در دو سناریو (RCP ۴.۵ و RCP ۸.۵) و ابزار SWAT مورد بررسی قرار گرفت. برای اجرای مدل HEC-RAS از سه الگوی کاهش سطح به روش بورلند و میلر، روش کاهش سطح مودی و روش افزایش سطح استفاده شد. متغیرهای ورودی مدل در سه بخش نقشه توپوگرافی، اطلاعات دبی، دبی- رسوب و همچنین دانه بندی رسوبات بارگذاری می شود. واسنجی مدل با استفاده از اطلاعات دبی و رسوب در طول دوره مورد مطالعه انجام شد. در این مطالعه تغییرات رسوب گذاری در طول رودخانه مبارک آباد از سرچشمه تا محل احداث سد لاسک بررسی شد. همچنین عمق رسوب مخزن سد در سال های مختلف با استفاده مدل HEC-RAS مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: نتایج شبیه سازی این مطالعه نشان داد که با گذر زمان درصد مناطق مسکونی افزایش چشمگیری خواهد یافت و از مساحت مراتع که در بخش جنوبی حوضه قرار دارند کاسته می شود. در حال حاضر در این حوضه ۸۷/۱ کیلومتر مربع مساحت کل به بخش مسکونی که شامل چند روستا است اختصاص یافته است. در حالی که در سال ۱۴۵۰ این مقدار به ۴۵/۲۱ کیلومتر مربع خواهد رسید. همچنین مراتع با پوشش متراکم در این حوضه در سال ۱۳۷۶ معادل ۶۵/۹۹ کیلومتر مربع بوده است که در سال ۱۴۵۰ این مقدار به ۸۲/۴ کیلومتر مربع کاهش خواهد یافت. نتایج این مطالعه نشان داد که از سرچشمه تا محل احداث سد رسوب گذاری به دلیل کاهش شیب افزایش یافته است و بیشترین مقدار رسوبات در مخزن سد تجمع یافته اند. همچنین مشاهده شد که با گذر زمان عمق رسوبات پشت مخزن سد افزایش چشمگیری یافته است که باعث کاهش کارایی سد می شود. نتایج این مطالعه نشان داد که روند افزایشی در عمق رسوب مخزن وجود دارد، به نحوی که بیشترین مقدار آن در سال ۱۴۵۰ معادل ۱/۳۹ متر از ارتفاع آبگیری سد به دست آمده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در سال های ۱۴۵۰ و ۱۴۱۹ به ترتیب ۰۲/۲ و ۹۲/۱ میلیون تن رسوب در مخزن سد لاسک ته نشست خواهد کرد.نتایج: با توجه به نتایج به دست آمده از شبیه سازی مدل HEC-RASدر حوضه امام زاده ابراهیم مشاهده می شود در صورتی که برنامه-ریزی دقیق و اجرایی در این منطقه صورت نگیرد، تغییر کاربری اراضی به شدت رخ خواهد داد. این تغییر کاربری ها سبب افزایش فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضه می شود. به عبارتی می توان از این تغییر کاربری ها به عنوان زنگ خطری برای نابودی تالاب انزلی یاد کرد. به طور کلی با توجه به شرایط حوضه و فرسایش زیاد آن در بالادست عمر سد لاسک زیاد نخواهد بود و احداث آن سبب کاهش حق آبه تالاب انزلی می شود و این تالاب بین المللی را با سرعت بیشتری به سمت نابودی کامل می کشاند.

کلیدواژه ها:

مدل HEC-RAS