Application of SWAT and CLUE-S Models in Streamflow and Land Use Prediction in the Upper Khwae-Noi Subwatershed, Nakhonthai District, Phitsanulok Province
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The application of SWAT and CLUE-S models in streamflow and land use prediction in the upper Khwae-Noi subwatershed, Nakhonthai district, Phitsanulok province, aims to study and forecast the land use change and estimate the streamflow in the subwatershed. The CLUE-S land-use change and SWAT hydrological models were used to forecast the future land-use and streamflow changes in 2013, 2018, and 2023.
The results were found that in 2023 most land-use types would tend to increase from 2018, including agricultural areas, water bodies area, and constructed areas with 42.16%, 6.44%, and 1.39%, respectively, while the forest area and miscellaneous area would decline by 45.16% and 4.83%, respectively. The streamflow results indicated that the SWAT model used to estimate the streamflow had an adequate efficiency in estimating the streamflow with R2 more than 80 percent. The streamflow measurements from the hydrological station (N.36) for calibrating and validating the model during 2000 – 2018, as indicated by the statistical parameters R2, NSE, and PBIAS of 0.80, 0.74, and 27.10, respectively. The estimated average yearly streamflow during 2013 and 2018 were 107.37 and 70.23 mcm, respectively. The forecasted streamflow in the future (2023) was slightly higher than in 2018, with an increase of 12.06%. The study of hydrological characteristics during 2013, 2018, and 2023, under future land use conditions with the percentage of the rainfall-runoff ratio, found that the rainfall-runoff was the highest in 2013, followed by 2023 and 2018, at 14.87 %, 13.59 %, and 12.17 %, respectively. The results indicate that deforestation and the expansion of the agriculture area significantly increased the streamflow during the initial transition stage. However, the streamflow could decrease considerably in the upper Khwae Noi subwatershed in the long term due to an unbalanced structure of the watershed ecosystem.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ข้าพเจ้าและผู้เขียนร่วม (ถ้ามี) ขอรับรองว่า ต้นฉบับที่เสนอมานี้ยังไม่เคยได้รับการตีพิมพ์และไม่ได้อยู่ในระหว่างกระบวนการพิจารณาตีพิมพ์ลงในวารสารหรือสิ่งตีพิมพ์อื่นใด ข้าพเจ้าและผู้เขียนร่วม (ถ้ามี) ยอมรับหลักเกณฑ์และเงื่อนไขการพิจารณาต้นฉบับ ทั้งยินยอมให้กองบรรณาธิการมีสิทธิ์พิจารณาและตรวจแก้ต้นฉบับได้ตามที่เห็นสมควร พร้อมนี้ขอมอบลิขสิทธิ์ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ให้แก่วารสารวนศาสตร์ คณะวนศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กรณีมีการฟ้องร้องเรื่องการละเมิดลิขสิทธิ์เกี่ยวกับภาพ กราฟ ข้อความส่วนใดส่วนหนึ่ง หรือ ข้อคิดเห็นที่ปรากฏในผลงาน ให้เป็นความรับผิดชอบของข้าพเจ้าและผู้เขียนร่วม (ถ้ามี) แต่เพียงฝ่ายเดียว และหากข้าพเจ้าและผู้เขียนร่วม (ถ้ามี) ประสงค์ถอนบทความในระหว่างกระบวนการพิจารณาของทางวารสาร ข้าพเจ้าและผู้เขียนร่วม (ถ้ามี) ยินดีรับผิดชอบค่าใช้จ่ายทั้งหมดที่เกิดขึ้นในกระบวนการพิจารณาบทความนั้น”
References
Abbaspour K.C., E. Rouholahnejada, S. Vaghefia, R. Srinivasanb, H. Yanga and B. Kløve. 2015. A Continental - scale hydrology and water quality model for Europe: calibration and uncertainty of a high-resolution large-scale SWAT model. J. Hydrol. 524: 733-752.
Institute of Water and Agricultural Resources Information (Public Organization). 2012. Data Collection and Analysis Data Project of 25 Basin and Flood Drought Model, Nan River Basins. Ministry of Natural Resources and Environment, Bangkok. (in Thai)
Kiriwongwattana, K. 2007. Application of Clue-s Model for Land Use and Land Cover Changes Projection at Mae Yod Watershed, Maechaem District, Ching Mai Province. M.S. Thesis , Kasetsart University. (in Thai)
Khotapun, C. 2012. Application of Clue-s Model for Predicting Land Use Changes in Si Sa Ket Province Between A.D. 2010-2017. Kasetsart University. (in Thai)
Meteorological Department. 2018. Meteorology Available source: https://www.tmd.go.th/info/info.php?FileID=23, February 20, 2021. (in Thai)
Moriasi, D.N., J.G. Arnold, M.W.V. Liew, R.L. Bingner, R.D. Harmel and T.L. Veith. 2007. Model evalation guideline for systematic quantification of accuracy in watershed simulation. Transaction of the ASABE 50(3): 885-900.
Neitsch, S.L., J.G. Arnold, J.R. kiniry and J.R. Williams. 2009. Soil and Water Assessment Tool Theoretical Documentation (Version 2009). Available source: https://swat.tamu.edu/media/99192/swat2009-theory.pdf, February 20, 2021.
Tangtham, N. and S. Yuwananont. 1996. Impact of land use change on streamflow and flow characteristics of Pasak basin. Thai J. For. 15(2): 98-110.
Versuri, O. 2005. The Impacts of Land Use Changes on Runoff in the Upper Nan Basin Using SWAT Hydrologic Model. M.S. Thesis, Chulalongkorn University. (in Thai)
Witthawatchutikul, P., S. Pan-uthai and B. Deesaeng. 2011. Forested watershed runoff model. Thailand Forest Ecological Research Network (T-FERN): Research Result Relationship. January 26-27, 2011. Thailand, Bangkok.
Wongsakhiri, S. 2011. Water Quantity and Quality Assessment for Lower Pong Basin by SWAT Model. M.S. Thesis, Khon Kaen University. (in Thai)
Wuttichatkitcharoen, P. 2016. Study of runoff simulation in Huai Luang watershed using SWAT. CRMA Journal 14: 145-158. (in Thai)