بررسی اثر سناریوهای تغییر آب و هوا بر مقدار آبدهی ماهانه جریان در خروجی سد گلورد

Abstract

سابقه و هدف: در سال‌های اخیر مدل‌های هیدرولوژیکی مانند مدل SWAT به‌عنوان ابزاری برای شناخت فعالیت‌های طبیعی و انسانی موثر بر سیستم هیدرولوژی حوضه و مدیریت و برنامه‌ریزی آنها، به‌طور گسترده توسط مدیران و هیدرولوژیست‌ها به‌کار گرفته شد. با توجه به اینکه دشت‌های شرق مازندران، تنها منطقه ممنوعه برداشت آب زیرزمینی در شمال کشور است، بنابراین با پیش‌بینی دقیق جریان ورودی به سد گلورد برای دوره‌های آتی می‌توان برنامه‌ریزی دقیقی برای تامین منابع آبی پایین‌دست داشت و تقاضا برای آب و توسعه کشاورزی را مدیریت نمود. لذا هدف این پژوهش بررسی تاثیر تغییر اقلیم بر نوسانات دبی جریان سد گلورد در شرق استان مازندران است. مواد و رو‌ش‌ها: در این پژوهش از دو مدل HadGEM2 و EC-Earth، برای تولید داده‌های دمای کمینه و بیشینه و بارش در دوره‌ 2021-۲۰40 از ترکیب داده‌های ایستگاه برما و داده‌های جهانی در محل سد گلورد استفاده شد. جهت ریزمقیاس نمودن این داده‌ها مدل LARS-WG6 بکار گرفته شد. همچنین برای بررسی روند پارامترهای اقلیمی از آزمون من-کندال و شیب سن استفاده شده است. سپس اطلاعات به مدل SWAT که با استفاده از داده‌ها و اطلاعات محلی واسنجی (از سال 1984 تا 2010 برای واسنجی و 2011 تا 2014 برای صحت‌سنجی) شده بود، وارد شده و تغییرات رواناب نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. دقت مدل SWAT در شبیه‌سازی جریان خروجی به کمک نمایه‌های ارزیابی بررسی شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که پدیده تغییر اقلیم تبعات منفی بر منطقه‌ی سد گلورد دارد که باعث افزایش کمینه و بیشینه دما به‌ترتیب به مقدار 40/1 و 40/2 درجه سانتی‌گراد می‌شود. مدل SWAT زمان وقوع دبی اوج و مقادیر دبی اوج را به‌طور مناسبی شبیه‌سازی کرده است به‌طوری‌که با زمان رخداد بارندگی شدید مطابقت دارد. مقایسه اثرات بارش و دمای کمینه و بیشینه بر جریان خروجی، حاکی از تاثیرات بیشتر دما نسبت به بارش بر جریان خروجی است، به‌طوری که در دوره پایه، کمینه دما برابر 41/1 و بیشینه دما برابر 34/2 بوده ‌است. همچنین تغییرات دبی‌های متوسط ماهانه در سناریوهای RCP4.5 (01/0-) و RCP8.5 (11/0-) نسبت به دبی‌های مشاهداتی (16/0-) کمتر است و در ماه‌های گرم سال، دبی خروجی کاهش یافته ‌است. با بررسی درصد اختلاف بیشینه و کمینه دما و بارندگی تحت سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5 در مقایسه با دوره پایه مشخص شد که افزایش دما، بیشتر باعث کاهش دبی خروجی در دوره آینده شده است. به‌طوری که اثر تغییر اقلیم بر فرایند بارش-رواناب باعث کاهش 13 درصدی منابع آبی سد گلورد شد. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که ضریب تبخیر خاک، متوسط طول (شیب)، متوسط دمای هوا برای بارش برف (درجه سلسیوس) و شماره منحنی در شرایط رطوبتی، بیشترین تاثیر را روی دبی خروجی داشته است. نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست‌آمده صرف‌نظر از جهت تغییرات هر یک از مولفه‌ها، دلالت بر اهمیت الگوی زمانی تغییرات در طول سال دارد که نقش موثری در مدیریت منابع آب حوضه دارا است. نتایج پژوهش حاضر ضمن بیان اهمیت اثرات بالقوه تغییر اقلیم در وضعیت هیدرولوژی حوضه، لزوم توجه به بحث تغییر اقلیم و پیامدهای آن را در مدیریت منابع آب سد گلورد متذکر می‌گردد.

Keywords

• تغییر اقلیم
• منابع آب
• lars-wg6
• swat
• آنالیز حساسیت