شبیه سازی چرخه انتقال فسفات در رودخانه زنجان رود با استفاده از مدل SWAT

وجود آب برای کشاورزی، از اهمیت بالایی برخوردار است و با وجود بحران آبی که همه ساله هم به صورت کمی و هم به صورت کیفی شدید تر می شود، باید به طور جدی به این مساله توجه شود. منابع آب شامل آب های سطحی و زیرزمینی می شود که از نظر کیفی، آب های سطحی در معرض خطر بیشتری هستند، بنابراین، برای حفظ آن ها باید منابع آلودگی را شناخته و راهکارهای مناسب برای پیشگیری یا رفع این آلودگی ها ارایه شود.

در این پژوهش، چرخه انتقال فسفات در حوزه آبخیز زنجان رود با استفاده از مدل SWAT شبیه سازی شده است. برای واسنجی و اعتبارسنجی از نرم افزار SWAT-CUP و مقادیر اندازه گیری شده شدت جریان متوسط ماهانه در ایستگاه آب سنجی سرچم بین سال های 1996 تا 2013، استفاده شده و برای تحلیل حساسیت نیز 26 پارامتر حساس، انتخاب شده است. سه گزینه برای شیوه آبیاری، سه گزینه برای میزان کود مصرفی و دو گزینه تلفیقی تعریف شده است. به منظور تحلیل عدم قطعیت از شاخص های p-factor و r-factor و برای تحلیل کیفیت نتایج مدل، از دو شاخص ضریب تعیین (R2) و ضریب نش-ساتکلیف (NS)، استفاده شده است. 

نتایج و بحث:

در مرحله واسنجی رواناب ماهانه در خروجی حوضه، ضرایب r-factor ،p-factor ،R2 ، NS، به ترتیب 0.27، 0.11، 0.83 و 0.53 و در مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 0.60، 0.18، 0.73 و 0.53 به دست آمده است. نتایج نشان داد که با افزایش سطح آبیاری تحت فشار، میزان آلودگی فسفات در خروجی حوضه تغییر چشم گیری ندارد. در رابطه با میزان کود، کاهش 50 درصدی مصرف کودهای فسفاته، مقدار فسفات ورودی به رودخانه زنجان رود را به میزان 19.2درصد کاهش داده است. از طرفی، افزایش 50 درصدی مصرف کودها، فسفات ورودی را به میزان 17.7 درصد افزایش داده است. 

نتایج حاکی از عملکرد مناسب مدل SWAT و توانایی آن در شبیه سازی مذکور بود. همچنین، با تغییر شیوه آبیاری سطحی به تحت فشار و افزایش راندمان آبیاری، تغییر چشمگیری در میانگین میزان فسفات خروجی از سطح حوضه ایجاد نمی شود. از طرفی با کاهش مقادیر کود دهی و جلوگیری از کود دهی بی رویه به وسیله کشاورزان، به میزان زیادی می توان مانع آلودگی منابع آب های سطحی و زیرزمینی شد.