Nivar

Nivar

Analysis of the Role of Land use Change on the Flooding of Shahrokh Castle Catchment Area

Document Type : Original Article

Authors
Saeed Shahmirzaei 1
Ahmad Mazidi 2
1 Senior Expert in Climatology, Yazd university, Yazd, Iran.
2 Associate professor in Climatalogy , Department of Geography, Yazd University, Yazd, Iran.
10.30467/nivar.2024.425861.1273
Abstract
The lack of proper management of water and soil resources, competition and increased demand in the use of water and soil resources, population growth and climate changes have caused the issues related to the change of uses and water resources to become one of the challenges of mankind in the last decade. Land use change has an effect on water storage in basins and is one of the main factors affecting the hydrological cycle. In this research, the effect of land use change on the flooding of Shahrokh Castle catchment basin as one of the sub-basins of Zayandeh Rood dam with an area of 1504 square kilometers in the period from 1999 to 2019 has been tried by preparing vegetation and land use maps and determining the area of each use and finally be evaluated by the equation of the United States Soil Protection Organization. Landsat satellite images were used for the four years of 1999, 2005, 2013 and 2019 in order to evaluate changes and prepare maps of land use and vegetation in the region. These images were processed and maximum likelihood classification was used to investigate the vegetation changes of the region from the NDVI index and to classify the images and prepare land use change maps, and the classification had acceptable accuracy. The results showed that between 1999 and 2019, the density of vegetation in the region decreased and had a decreasing trend. Also, the area of residential and road areas and barren land has increased, and the area of gardens, fields and water has decreased. In order to investigate the effect of land use change on the flooding of the region, the equation of the United States Soil Protection Organization was used. By using the average value of CN for different uses and based on the area of the uses, the average value of CN and surface maintenance coefficient (S) were obtained for different years. According to Table 4, the amount of precipitation was considered the same for all years (30 inches) and it was observed that the changes in the height of the runoff are very small and all are close to 23.4 inches, which is due to slight changes in land use in different years, but with Putting the actual annual precipitation in the equation, the flood changes were very noticeable, so that the height of the runoff varies between 24 and 69 inches in different years, which means that the rainfall has the biggest role on the flood in the basin, and the impact of land use changes in this area and in the period from 1999 to 2019 is very little.
Keywords
Shahrokh Castle basin
land use change
flooding
remote sensing
Subjects
  1. اسفندیاری‌ درآبادی، فریبا؛ پورگنجی، زینب؛ مصطفی زاده، رئوف، و آقائی، مریم. (1402). تغییر مولفه‌های هیدروگراف سیلاب در اثر تغییرات بلندمدت کاربری اراضی در حوضه آبخیز ننه‌کران اردبیل. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران, 13(4), 443-461. doi: 10.22125/iwe.2023.173366
  2. براتی قهفرخی، سوسن، سلطانی کوپایی، سعید، خواجه ‌الدین، سید جمال‌ الدین، رایگانی، بهزاد(1388)، بررسی تغییرات کاربری اراضی در زیر حوضه قلعه شاهرخ با استفاده از تکنیک‌های سنجش از دور (دوره زمانی ۱۳۸۱-۱۳۵۴)، مجله علوم وفنون کشاورزی و منابع طبیعی‌، 13(47): 365-349.
  3. جلالی، جمشید، (1398)، کمی سازی اثرات تغییر اقلیم و فعالیتهای انسانی بر کاهش رواناب در مورد مطالعاتی بالادست سد زاینده رود، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی اصفهان.
  4. زارع بیدکی، رفعت، بدری، بهرام، هنربخش، افشین و فاطمه آتشخوار، (1395)، اولویت بندی زیرحوضه‌های آبخیز بهشت آباد از نظر پتانسیل سیل خیزی، پژوهش های جغرافیای طبیعی، دوره48، شماره1، صص158-143.
  5. سرایی، بهناز، طالبی، علی‌، مزیدی، احمد و پرویزی، سارا، (1399)‌، اولویت بندی حوضه آبخیز سردآبرود از نظر سیل خیزی با استفاده از مدل SWAT‌، فصلنامه مخاطرات محیط طبیعی، دوره‌: 9، شماره‌: 23، صص 98- 85.
  6. شریعت جعفری، محسن‌، (1376)، ارزیابی روش‌های پهنه بندی خطر زمین لغزش در شیب‌های طبیعی، مرکز تحقیقات حفاظت آب و خاک، انتشارات سازه، ص 124.
  7. علیزاده، امین، 1387، اصول هیدرولوژی کاربردی، انتشارات آستان قدس رضوی.
  8. محمدی، مجید، زینی وند، حسین، مرادی، حمیدرضا، پورقاسمی، حمیدرضا و فرازجو، حسن، ( 1394 )، بررسی اثرات کاربری اراضی بر تولید رواناب با استفاده از مدل WetSpa. مجله اکوهیدرولوژی، دوره 2‌، شماره 4‌، 369-357.
  9. هادیانی، میرامید،(1386)، نقش تغییر کاربری اراضی بر دبی سیلاب های منطقه ای، محیط شناسی, 33(42), 9-16.
  10. یاری‌، رضا، کهنه‌، علی، جندقی، نادر و فرزانه خجسته، (۱۳۸۹)‌، بررسی تأثیر تغییر کاربری اراضی بر ضریب رواناب سطحی و دبی اوج سیلاب در دوره بازگشت‌های مختلف (مطالعه موردی‌‌: حوضه آبخیز النگدره گرگان)، ششمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، نور، دانشگاه تربیت مدرس.
  11. Banasik, K., and Pham, N. 2010. Modelling of the effects of land use changes on flood hydrograph in a small catchment of the Płaskowicka. Southern part of Warsaw, Poland. Ann. Warsaw Univ. of Life Sci. – SGGW, Land Reclaim. 42‌‌: 2. 229-240.
  12. Khalid Hussein, Khaula Alkaabi, Dawit Ghebreyesus, Muhammed Usman Liaqat & Hatim O. Sharif (2020) Land use/land cover change along the Eastern Coast of the UAE and its impact on flooding risk, Geomatics, Natural Hazards and Risk, 11:1, 112-130, DOI: 10.1080/19475705.2019.1707718.
  13. Sajikumar, N., Remya, R. S. (2014). Impact of land cover and land use change on runoff characteristics. Journal of Environmental Management. 21(4)‌‌: 244-257.
  14. Sala, O. E., F. S. Chapin, H. Armesto, Berlow, J. Bloomfied, R. Dirzo, E. Huber Sanwald, L. F. Huenneke, R. B. Jackson, A. Kinzing, R. Leemmans, D. Lodge, H. A. Mooney, M, Oesterheld, N. L. Poff, M. T. Sykes, B. H. Walker, and D. H. Wall. 2000. Global Biodiversity Scenarios for the year 2100, journal of science, 287‌‌: 1770-1774 pp.
  15. Tola, S. Y., & Shetty, A. (2023). Quantification of change in land cover and

rainfall variability impact on flood hydrology using a hydrological model in the Ethiopian river basin. Environmental Earth Sciences, 82(10), 254. https://doi.org/10.1007/s12665-023-10929-9

  1. Younis, S. M. Z., & Ammar, A. (2017). Quantification of impact of changes in land use-land cover on hydrology in the upper Indus Basin, Pakistan. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 21:3, 255–263, Doi: /10.1016/j.ejrs.2017.11.001.
Nivar
Volume 48, 124-125 - Serial Number 124
September 2024
Pages 115-127

  • Receive Date 19 November 2023
  • Accept Date 31 January 2024
  • Publish Date 20 March 2024