برآورد رطوبت خاک با استفاده از مدل SWAT مطالعه موردی آبخیز امامه - لتیان

خاک بستر اصلی تولید مواد غذایی بشر و یکی از چهـار عنصـر اصـلی زندگی و حیات بشر را تشکیل مـی دهـد . رطوبـت خـاک در دو محـور اساسی مورد توجه است . در تولیدات کشاورزی و دامپروری و در محور دوم در مــدیریت آبخیــز یــا آبخیــزداری نقــش ویــژهای دارد . امــروزه دریافته اند که یک رابطه منطقی و اصولی بین رطوبت خاک و سـیلاب یا رواناب سطحی وجود دارد . داشتن اطلاعات کافی از میـزان رطوبـت خاک در قسمت های مختلف یـک مزرعـه یـا اراضـی مرتعـی، تـأثیر زیادی در کارایی مدیریت حوضه و یا مزرعه می گذارد . بنابراین، انـدازه گیری رطوبت خاک یا جمع آوری آمار رطوبت خاک در آبخیـزداری بـه منظور پیشبینی وقوع سیلاب در زمـان معینـی از سـال و در اراضـی زراعی و دشتی برای تعیین الگوی کش ت و آبیاری و کشت محصولات مناسب خواهد بود . مطالعه حاضـر در آبخیـز سـد لتیـان در زیرحوضـه امامه انجام شده است . حـدود %70 سـطح حوضـه از اراضـی مرتعـی و حدود %20 تحـت کشـت درختـان میـوه و زراعـت قـرار دارد . در ایـن مطالعه، مدل SWAT به عنوان یک مـدل تـوزیعی - مفهـومی کـه امکان شبیه سا زی میزان رطوبت خاک در آن وجـود دارد و اطلاعـات در زمان و مکان قابل حصول می باشد استفاده شده است . اندازهگیـری رطوبت خاک به ویژه در اراضی زراعی، کار آسان و ساده ای نیست و از طرفـی نیازمنـد به صرف زمان زیـاد و هزینـه سـنگینی مـی باشـد . از طرفی داشتن اطلاعات و آمار ا ز رطوبت خاک از نظر زمـانی و مکـانی جهت برنامهریزی زراعی و افزایش راندمان تولید، اهمیت ویژه ای دارد . هدف تحقیق حاضر کاربرد مدل SWAT در تعیـین میـزان رطوبـت خاک از نظر زمانی و مکانی است . در ایران مدل هایی که در خصوص محاسبه و به ویژه شبیه سازی مقدار رطوبت خاک به صورت مقاله ارائه شده باشد، مشاهده نگردید ولی با جستجو در شبکة اینترنت و بررسی ژورنال های مربوطه، تحقیقاتی در این زمینه انجام شده است که راهنمای تحقیق حاضر بوده است . کاستالیو و همکاران در سال 1996 تحقیقی در رابطه با شبیه سازی رابطه رطوبت خاک و اتمسفر انجام دادهاند . در این رابطه از یک مدل ریاضی استفاده شده است و پارامترهای ارتفاع یا ضخامت خاک (z) و پروزیته خاک (Ps) و میزان اشباع شدگی خاک (Su) و با داشتن اطلاعات میزان بارندگی (P) ، رواناب سطحی (Q) و بیلان آبی (Y) به عنوان پارامترهای اصلی خاک و میزان ابرناکی، درجه حرارت، رطوبت هوا و فشار هوا به عنوان پارامترهای اصلی شرایط اتمسفر مورد بررسی واقع شدند . عملکرد مدل نشان داده است که ابرناکی و فشار هوا، بیشترین تأثیر را در تغییرات رطوبت خاک داشتهاند و رطوبت نسبی هوا و درجه حرارت در مراحل بعدی بر تغییرات رطوبت خاک تأثیرگذار بودهاند . پرازاک و همکاران (1996) تغییرات مقدار رطوبت خاک را تحت تأثیر تبخیر و تعرق گیاهان جنگلی، مورد بررسی قرار دادند . آنها با استفاده از یک مدل ریاضی، در فصل رویش درختان، تبخیر و تعرق و پارامترهای مختلف درختان جنگلی ( عمدتاً از گونه صنوبر ) را در مراحل فنولوژی ( شامل مرحله جوانه زدن، سربرگزایی، ساقه دهی، گلدهی، دانه بندی و ...) مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که بیشترین تأثیر در کاهش رطوبت خاک، مرحله جوانهزنی ( هنگام بارور شدن بذر ) و همین طور هنگام گلدهی میباشد .