تعیین تغییرات بیلان آب و انرژی در مقیاس‌های مختلف زمانی با استفاده از منحنی بودیکو در آبخیز نیر، اردبیل

Abstract

مقدمه و هدف فهم درست مؤلفه‌ها و تغییرات بیلان آب در مطالعه‌های آب‌شناختی و منابع آب اهمیت قابل توجهی دارد. تغییرات اقلیمی و فعالیت‌های انسانی بر تغییرات رواناب، مدیریت منابع آب و توسعه‌ی پایدار جامعه تأثیر‌گذار است. در این راستا، این پژوهش با هدف تعیین و مقایسه‌ی تغییرات بیلان آب با استفاده از منحنی بودیکو در استان اردبیل در آبخیز نیر، انجام شد. مواد و روش‌ها منحنی بودیکو برای آبخیز نیر در مقیاس‌های زمانی ماهانه (فصلی و سالانه) محاسبه شد. در این پژوهش، از داده‌های یک دوره‌ی آماری 33 ساله‌‌ی ایستگاه باران‌سنجی و تبخیرسنجی آبخیز نیر برای محاسبه‌ی میانگین بارش و تبخیر-تعرق بالقوه استفاده شد. منحنی بودیکو، یک رابطه‌ی غیرخطی است که با محدودیت‌های فیزیکی تقاضای آب جوی (PET> ET) و عرضه (P> ET) محدود می‌شود و شاخص خشکی در منحنی بودیکو تعادل بلندمدت آب را نشان می‌دهد. نتایج و بحث نتایج نشان داد که روند تغییرات جریان رود در مقیاس سالانه به‌شکل مستقیم با تغییرات مؤلفه‌های آب و هوایی ارتباط داشت. این در حالی بود که بر اساس داده‌های واقعی، فقط در تعدادی از فصل‌ها روند تغییر جریان از تغییر مؤلفه‌های اقلیمی تبعیت می‌کرد. هم‌چنین در سال‌های مطالعه‌شده، توزیع داده‌ها در منحنی بودیکو بیانگر آن بود که اندازه‌ی مصرف آب در آبخیز نیر از محدوده‌ی پیش‌بینی شده بر اساس منحنی بودیکو، به انرژی و تعادل آب، دچار انحراف شده است. بیشترین و میانگین و حداقل ET برای سال‌های بررسی‌شده به‌ترتیب 876/55، 431/85 و 277/88 به‌دست آمد. هم‌چنین بیشترین و میانگین و حداقل نسبت PET/ P به‌ترتیب 0/07، 0/05 و 0/02 بود. بیش‌تر سال‌های مطالعه‌شده داده‌های مشاهداتی روی منحنی بودیکو در محدوده‌ی محدودیت آب قرار داشتند، که در آن، اندازه‌ی مصرف آب مشاهده‌شده (AET/P) برابر با پیش‌بینی مصرف آب (PET/P) بود. بر اساس نتایج، تغییرات در AET/P در سال‌های (1360، 1362، 1368، 1373، 1386 و 1389) کم‌تر بود. بر اساس تغییرات در اندازه‌های PET/P و AET/P نسبت به منحنی بودیکو می‌توان در خصوص توانایی آبخیز در تنظیم AET قضاوت کرد. نتیجه‌گیری و پیشنهادها نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش دما و کاهش بارش، اندازه‌ی تبخیر-تعرق واقعی سالانه آبخیز افزایش یافت و منجر کاهش رواناب در آبخیز شد. این نتایج می‌تواند برای پیشنهاد‌ راهکارهای مدیریتی و سازگار با اقلیم در راستای استفاده‌ی بهینه از منابع آب به‌کارگرفته شود. سرانجام می‌توان گفت که اندازه‌ی تبخیر-تعرق بالقوه در آبخیز مطالعه‌شده از اندازه‌ی بارش بیش‌تر بود. نتایج این پژوهش می‌تواند برای مدیریت منابع آب با در نظر گرفتن محدودیت‌های تغییر اقلیم و فعالیت‌های انسانی به‌کارگرفته شود.

Keywords

• تبخیر-تعرق بالقوه
• جریان رود
• مدیریت منابع آب
• معادله بیلان
• مؤلفه‌های اقلیمی