محیط زیست و مهندسی آب

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

بانک ها و نمایه نامه ها

اطلاعات آماری نشریه

فرایند پذیرش مقالات

پرسش‌های متداول

پیوندهای مفید

اخبار و اعلانات

فرمت مقاله

فرمها و فایلهای لازم

پرداخت هزینه

راهنمای استفاده از سایت مجله

اصول اخلاقی انتشار مقاله

سیاست دسترسی آزاد

اصول بایگانی

تغییرات کاربری/پوشش ‌اراضی حوضه سامیان و ارتباط آن با کیفیت منابع آب سطحی

نوع مقاله : مطالعه موردی

نویسندگان

1 استادیار، گروه عمران، دانشکده مهندسی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 کارشناس ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 استادیار، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

4 دانشیار گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

تغییر کاربری اراضی خصوصاً در آبخیزهای شامل شهرها، به‌شدت بر ویژگی‌های آب سطحی تأثیر می‌گذارد. هدف از پژوهش حاضر، تعیین تغییرات کاربری اراضی در دوره 24 ساله و بررسی ارتباط پارامترهای کیفیت آب با تغییرات کاربری اراضی در حوضه سامیان اردبیل است. در این پژوهش ابتدا کاربری اراضی برای چهار دوره زمانی 1992 تا 2016 به‌وسیلۀ نرم‌افزار ENVI به‌دست آمد. تغییرات کیفی آب در پنج ایستگاه هیدرومتری و نه پارامتر کیفیت آب تجزیه و تحلیل شد. در مرحله بعد آزمون من-کندال برای بررسی روند تغییرات پارامترهای کیفی و آزمون پیرسون برای نشان دادن ارتباط بین پارامترهای کیفی و کاربری‌های اراضی استفاده شد. در سال‌های مورد مطالعه کاربری مرتع 75/9% کاهش، کاربری کشاورزی آبی 45/8% افزایش، کاربری مسکونی 42/1% افزایش و کشاورزی دیم نسبت به دوره اول 29/3% افزایش دارد. میانگین TDS و EC در دوره‌های مطالعاتی در ایستگاه‌های سامیان و گیلانده که در پایین‌دست شهر اردبیل قرار گرفته‌اند، افزایشی و بیش‌تر از ایستگاه‌های دیگر هستند. بررسی نتایج آزمون پیرسون جهت تعیین ارتباط بین داده‌های کیفی و کاربری اراضی نیز نشان می‌دهد که افزایش پارامترهای کیفی EC، Ca، Cl، SO4، Mg و Na رابطه معنی‌داری با افزایش کاربری‌های مسکونی، کشاورزی آبی و دیم دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Land Use/Land Cover Changes in Samian Watershed, Ardabil, and its Relationship with the Quality of Surface Water Resources

نویسندگان [English]

  • Saeed Rasi Nezami 1
  • Hadi Izadifard 2
  • Hassan Khavarian 3
  • Raoof Mostafazadeh 4

1 Assist. Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

2 M.Sc., Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

3 Assist. Professor, Department of Natural Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

4 Assoc. Professor, Department of Natural Resources and member of Water Management Research Center, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

چکیده [English]

Land use/land cover (LULC) change, strongly affects surface water characteristics, especially in urban watersheds. The aim of this study was to determine LULC in the Samian Watershed and assessing its relationship with water quality parameters. In this study, LULC maps was obtained by ENVI software in four periods (1992 to 2016). Then, 9 water quality parameters at five river gauge stations were selected for further analysis. The Mann-Kendall test was performed to examine the trends in water quality parameters and Pearson test was used to assess the correlation between quality parameters and land uses. According to the results, rangeland decreased by 9.75%, irrigated agriculture increased by 8.45%, residential increased by 1.42% and rainfed agriculture increased by 3.29% compared to the first period. Average of TDS and EC in the study periods in Samian and Gilandeh stations, has been increased. The correlation analysis using Pearson test between quality data and LULC also shows that the EC, Ca, Cl, SO4, Mg and Na pameters of had a significant relationship with increasing residential, irrigated and rainfed land uses.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mann-Kendall
  • Pearson
  • Remote Sensing
  • Trend
  • Urban Development
مراجع
Aher, M. C., & Yadav, S. (2022). Impact of land use-land cover change on spatio-temporal trends in seasonal stream flow and suspended sediment load of Godavari basin from 1969 to 2019. J. Water Clim. Change, 13(2), 1025-1045. DOI:  10.2166/wcc.2021.184.
Akbari, J., Kazemzadeh, M., & Alipour, H. (2020). Surface Water Quality Evaluation under land use changes (case study: Mahabad Chai Watershed). Iran. J. Rainwater Catch. Syst., 7(4), 41-54. [In Persian]. DOI: 20.1001.1.24235970.1398.7.4.1.5.
Corwin, D. L., Loague, K., & Ellsworth, T. R. (1999). Introduction: Assessing non-point source pollution in the vadose zone with advanced information technologies. Washington DC American Geophysical Union Geophysical Monograph Series, 108, 1-20. DOI:  10.1029/GM108p0001.
Calderón Cendejas, J., Madrid Ramírez, L., Ramírez Zierold, J., Díaz Valenzuela, J., Merino Ibarra, M., Morató Sánchez de Tagle, S., & Chino Téllez, A. (2021). Evaluation of the impacts of land use in water quality and the role of nature-based solutions: A citizen science-based study. Sustain., 13(19), 10519. DOI: 10.3390/su131910519.
Daneshvar Vousoughi, F., Dinpazhoh, Y., & Alami, M. T. (2011). Effect of drought on groundwater level in the past two decades (Case study: Ardabil Plain). Water Soil Sci. J., 4(21), 165-179 [In Persian].
Ghahroudi, M., Valipour, T., & Shirzadi, L. (2018). The effect of land use change on water quality in the Pish Kooh of Taft, Yazd province. J. Hydrogeomorph., 4(16), 43-59 [In Persian]. DOI: 20.1001.1.23833254.1397.5.16.3.1.
Haji, Kh., Esmali-Ouri, A., Mostafazadeh, R. and Nazarnejad, H. (2020). Assessment of land cover/land use changes using object-oriented processing of satellite imageries (1985-2015) in the Rozechai watershed of Urmia. J. Appl. Res. Geograph. Sci., 22(66):171-189 [In Persian]. DOI: 20.1001.1.22287736.1401.22.66.14.9.
Ke, Y., Im, J., Lee, J., Gong, H., & Ryu, Y. (2015). Characteristics of Landsat 8 OLI-derived NDVI by comparison with multiple satellite sensors and in-situ observations. Remote Sens. Environ., 164, 298-313. DOI:  10.1016/j.rse.2015.04.004.
Khavarian, H., Aghaei, M., & Mostafazedeh, R. (2020). Predicting the effects of land use changes on the monthly flow using hydrological model and remote sensing in the Kouzetopraghi watershed, Ardabil. J. Hydrogeomorph., 7(24),19-39 [In Persian]. DOI: 10.22034/HYD.2020.37489.1512.
Khorooshi, S., Mostafazadeh, R., Esmali Ouri, A., & Raoof, M. (2017). ‏ Spatiotemporal assessment of the hydrologic river health index variations in Ardabil Province Watersheds. Iran. J. Ecohydrol., 4(2), 379-393 [In Persian]. DOI: 0.22059/ije.2017.61475.
Lee, S. W., Hwang, S. J., Lee, S. B., Hwang, H. S., & Sung, H. C. (2009). Landscape ecological approach to the relationships of land use patterns in watersheds to water quality characteristics. Lands.Urban Plan., 92(2), 80-89. DOI: 10.1016/j.landurbplan.2009.02.008.
Li, C., Wang, L., Wanrui, W., Qi, J., Linshan, Y., Zhang, Y., & Wang, P. (2018). An analytical approach to separate climate and human contributions to basin streamflow variability. J. Hydrol., 559, 30-42. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2018.02.019.
Malekpurlarki, S., Khorsandi, Z., & Faraji, M. (2018). Valuation of impacts of land use change on Shavoor River water quality. J. Watershed Eng. Manag., 12(2), 580-592 [In Persian]. DOI: 10.22092/ijwmse.2018.109145.1265.
Mehri, S., Mostafazadeh, R., Esmali Ouri, A., & Ghorbani, A. (2017). Temporal and spatial changes of baseline flow index in rivers of Ardabil province. Earth Space Phys., 43(3), 623-634 [In Persian]. DOI: 10.22069/jwsc.2019.10737.2514.
Mikaeili, A. R., Pasandide, Z., Mosaedi, A., & Rezaei, H. (2019). Investigation of the effect of land use change on water quality parameters in Hablehroud watershed using multivariate statistical analysis and time series models (ARIMA). J. Eco Hydrol., 6(1), 29-39 [In Persian]. DOI: 10.29252/jwmr.10.19.171.
MohanRajan, S. N., Loganathan, A., & Manoharan, P. (2020). Survey on Land Use/Land Cover (LU/LC) change analysis in remote sensing and GIS environment: techniques and challenges. Environ. Sci. Pollut. Res., 27(24), 29900-29926. DOI: 10.1007/s11356-020-09091-7
Namugize, J. N., Jewitt, G. P., Clark, D., & Strömqvist, J. (2017). Assessment of the HYPE model for simulation of water and nutrients in the upper uMngeni river catchment in south africa. Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss., 1-37. DOI: 10.5194/hess-2017-365.
Palamuleni, L. G., Ndomba, P. M., & Annegarn, H. J. (2011). Evaluating land cover change and its impact on hydrological regime in upper Shire river catchment, Malawi. Region. Environ. Change, 11(4), 845-855. DOI:  10.1007/s10113-011-0220-2.
Talebi Khiavi, H., & Mostafazadeh, R. (2021). Land use change dynamics assessment in the Khiavchai region, the hillside of Sabalan mountainous area. Arab. J. Geosci., 14(22), 1-15. DOI: 10.1007/s12517-021-08690-z.
Tiwari, A. K., Singh, P. K., & Mahato, M. K. (2016). Environmental geochemistry and a quality assessment of mine water of the west Bokaro coalfield, India. Mine Water Environ., 35(4), 525-535. DOI: 10.1007/s10230-015-0382-0.
Wang, Y. (2011). Assessment of land use - land cover in relation to water quality in Beijing-Tianjin-Tangshan region: a case study in Wenyu river watershed, Beijing. Dissertation abstracts international, Volume: 73-06, Section: B. DOI: https://repository.lib.cuhk.edu.hk/en/item/cuhk-344865
Zareie, S., Hazbavi, Z., Mostafazadeh, R., & Esmali-ouri, A. (2020). Vulnerability comparison of samian sub-watersheds based on climate change components. Phys. Geogra. Res. Quart., 52(2), 217-236 [In Persian]. DOI:  10.22059/jphgr.2020.283909.1007406.
Zhao, J., Lin, L., Yang, K., Liu, Q., & Qian, G. (2015). Influences of land use on water quality in a reticular river network area: A case study in Shanghai, China. Lands. Urban Plan., 137, 20-29. DOI: 10.1016/j.landurbplan.2014.12.010
Zuo, J., Xu, J., Li, W., & Yang, D. (2019). Understanding shallow soil moisture variation in the data-scarce area and its relationship with climate change by GLDAS data. Plos One, 14(5), e0217020. DOI: 10.1371/journal.pone.0217020.
محیط زیست و مهندسی آب
دوره 9، شماره 3
مهر 1402
صفحه 413-426
فایل ها
سابقه مقاله
  • تاریخ دریافت: 21 اردیبهشت 1401
  • تاریخ بازنگری: 20 خرداد 1401
  • تاریخ پذیرش: 22 خرداد 1401
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار