نام پژوهشگر: منیره فرامرزی

تأثیرسری های زمانی مصنوعی هواشناسی در پیش بینی جریان رودخانه ای در ایران با استفاده از مدل swat
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1391
  سپیده رمضانی   منیره فرامرزی

امروزه یکی از مهم ترین چالش های موجود در مدل های هیدرولوژیک، استفاده از داده های ورودی با دقتوصحت زیاد است. صحت و دقت داده های بارندگی یکی از موارد تأثیرگذار در خروجی مدل های هیدرولوژیک، مانند جریان رودخانه، است. در مطالعه حاضر کشور ایران با مساحتی حدود 1648000 کیلومتر مربع که با کمبود منابع آبی در بسیاری مناطق روبرو بوده و از تنوع اقلیمی برخوردار است به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد و با مقایسه اثرات دو منبع مختلف داده های هواشناسی، توزیع مکانی و زمانی بارندگی در ایران مورد بررسی قرار گرفت. از اهداف این مطالعه، مقایسه دو سری داده های هواشناسی (داده های مشاهداتی ایستگاه های سینوپتیک و داده های جهانی شبکه بندی شده cru)، مشخص کردن اثرات داده های بارندگی بر روی پیش بینی جریان های خروجی از حوزه های آبخیز و بررسی ارتباط بین تعداد ایستگاه های اندازه گیری بارندگی با اندازه زیرحوزه (با دقت پیش بینی جریان خروجی حوزه) می باشد. بدین منظور منطقه مطالعاتی (ایران) با استفاده از مدل هیدرولوژیکarcswat2009و در محیط arcgis9.3 با تعریف دو پروژهمدلسازی شد.در پروژه اول، داده های بارندگی بیش از 150 ایستگاه سینوپتیک در سراسر کشور و در پروژه دوم، داده های جهانی بارندگی واحد تحقیقات اقلیمی (cru) با دقت مکانی 5/0 *5/0 درجه ( حدود 1200 نقطه داده بارندگی) در نظر گرفته شد. سپس به منظور بررسی ارتباط بین تعداد ایستگاه های اندازه گیری بارندگی با اندازه زیرحوزه، هر پروژه به دو زیر پروژه (چهار پروژه) با دو مرزبندی متفاوت به 506 و 1269 زیرحوزه تقسیم بندی شد. دوره مطالعاتی از سال 1987 تا 2002 با در نظر گرفتن سه سال اول به عنوان دوره آموزشی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. برای مقایسه دو سری داده های بارندگی از شاخص درصد تغییرات و اختلاف (تفاضل) داده ها استفاده شد؛ نقشه ها و نمودارهای مربوط به مقایسه داده های بارندگی با دقت ماهانه برای هر شاخص جداگانه تهیه گردید. نتایج حاصل نشان داد که در نواحی نزدیک به دریای خزر و عمان، تخمین داده های جهانی cru کمتر از داده های مشاهداتی می باشد؛ در مناطق کوهستانی و دارای توپوگرافی، در بیشتر ماه های سال داده های بارش cru تخمینی بیشتر از داده های مشاهداتی داشته اند. در مناطقی که رشته کوههای زاگرس در آن واقع است، تخمین داده های بارش cru در ماه های سرد و پر بارش کمتر از داده های مشاهداتی بدست آمد ولی در ماه های با بارندگی اندک تخمین داده های بارش cru بیشتر از داده های مشاهداتی برآورد شده است. هم چنین در این مطالعه، به منظور مقایسه جریان رودخانه ای شبیه سازی شده (با مدل swat) با داده های مشاهداتی حاصل از 80 ایستگاه هیدرومتری،از دو شاخص نش-ساتکلیف(ns) و ضریب تعیین(r2) استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که شاخص ns در ناحیه مرکزی ایران عملکرد بسیار مناسبی را برای داده های جهانی cru از خود نشان داد به طوریکه مقدار ns در داده های مشاهداتی با 1269 زیرحوزه برابر با 46/116- می باشد در حالی که در داده های جهانی با همین تعداد زیرحوزه،(با پیشرفتی 6 برابری) به 17/18- رسید. بعلاوه مقادیر این شاخص در نواحی نزدیک خلیج فارس و جنوب کشور با تعداد 506 زیرحوزه، برای داده های جهانی در مقایسه با داده های مشاهداتی به ترتیب برابر 68/5- و 25/29- می باشد که افزایش 5 برابری مقدار ns را نشان داد. در شرق و جنوب شرقی ایران مقادیر ns برای داده های مشاهداتی با 506 و 1269 زیرحوزه،به ترتیب برابر 25/87- و 40/10- و برای داده های جهانی با 506 و 1269 زیرحوزه، به ترتیب برابر 54/153- و 52/11- می باشد که در این منطقه ارتباط تعداد ایستگاه های بارندگی با تعداد زیرحوزه ها به خوبی نمایان شده است. ارزیابی براساس مقادیر r2 تغییرات محسوسی را در تعداد زیرحوزه های مختلف و دو سری داده های بارندگی نشان نداد. در نتیجه با مقایسه دو شاخص ارزیابی نمی توان بیان نمود که رابطه مستقیمی بین مقادیر ns و r2 وجود دارد. به طور کلی، نتایج این تحقیق می تواندپایه بسیاری از مطالعات قوی تر و گسترده تردر مناطق مواجه با کمبود داده های هواشناسی (از لحاظ کیفی و کمی) در بخش های مختلف ایران باشد.

کوچک مقیاس کردن نتایج حاصل از مد ل های اقلیم جهانی با استفاده از روش طیفی و کاربرد آن در تعیین عملکرد گندم دیم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1392
  منیره بیابانکی   جهانگیر عابدی کوپایی

در این رساله با استفاده از داده های کوچک مقیاس شده به روش طیفی و استفاده از مدل dssat تغییرات عملکرد گندم دیم در دوره زمانی 2050 تا 2100 بررسی شده است. نتایج نشان داده است که شدت تغییرات بارندگی در دو دهه اخیر (از سال 1990 به بعد) در حال افزایش می باشد. در طول سال های وقوع لانینا وقایع خشکسالی با شدت زیاد می توانند رخ دهند. در حالی که در طی این سال ها وقایع مرطوب دارای احتمال وقوع کمتر می باشند. در طول سال های النینو، هر دو شرایط خشک و مرطوب احتمال وقوع دارند. در مجموع احتمال وقوع شرایط خشک در سری های سالانه شاخص استاندارد بارندگی (spi)، متداول تر است. در طی شرایط خشک و تر احتمال اثر وقایع enso و pdo در شاخص spi بررسی شده است. نتایج مطالعه همچنین نشان دهنده این است که سال های لانیناکه در طول فاز منفی pdo صورت می پذیرد، می تواند باعث تشدید خشکسالی در منطقه مطالعاتی گردد. وجود ارتباط قوی مابین سری زمانی اصلی و بازسازی شده spi، enso و pdo با کاربرد روش mssa در منطقه مطالعاتی، نشان دهنده اهمیت این رابطه می باشد. سری های بازسازی شده نشان دهنده افزایش تغییرات بارندگی (که می تواند حاکی از تغییر رژیم بارندگی باشد) از سال 1990 تا انتهای دوره آماری مورد بررسی (2008) می باشد. آگاهی از وجود تغییرات در رژیم بارندگی با توجه به سیگنال enso مبنای روش آماری کوچک مقیاس کردن قرار گرفت و با استفاده از الگوریتم gap filling mssa داده های بارندگی و درجه حرارت حاصل از مناسب ترین مدل های اقلیم جهانی در منطقه مطالعاتی در دوره زمانی 2050 تا 2100 کوچک مقیاس شده است. با کاربرد مقادیر حاصله در مدل گیاهی dssat، عملکرد گندم دیم منطقه طی دوره مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان دهنده کاهش عملکرد گندم دیم منطقه مطالعاتی در دوره زمانی آینده (2050 تا 2100) می باشد. در همه مناطق مورد بررسی به طور متوسط کاهش 15 درصد عملکرد در خاک های مختلف وجود خواهد داشت. با توجه به اهمیت تعیین اثر شرایط حدی النینو ولانینا بر محصول گندم دیم منطقه، پارامترهای ارائه شده فوق در شرایط النینو و لانینا (در دوره 2050 تا 2100) نیز مورد ارزیابی قرار گرفته که نشان دهنده بحرانی تر بودن (کاهش بیشتر متوسط عملکرد) در سال های لانینا در مقایسه با دوره های وقوع النینو می باشد.

ارزیابی شاخص خشکسالی پالمر در حوزه های ایران مرکزی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1392
  سارا آزادی   منیره فرامرزی

خشکسالی به عنوان یکی از پیچیده ترین بلایای طبیعی، پدیده ای خزنده به شمار می رود. تداوم وقوع خشکسالی طولانی بوده و اثرات ناشی از آن حالت غیر ساختاری داشته و در نتیجه خسارت های ناشی از این پدیده در بخش های مختلف، مانند کشاورزی، اجتماعی و غیره، به صورت تدریجی ظاهر می شود. برای شناسایی خشکسالی و کمّی سازی آن شاخص های مختلفی متناسب با فرضیات مربوطه مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از این شاخص ها، شدت خشکسالی پالمر می باشد که متغیرهای مختلف هوا-آب شناختی را برای یک موازن? آبی ساده در خاک تحلیل می کند و شرایط خشکسالی یا ترسالی را بصورت پدیده ای پویا درنظر می گیرد. هدف این تحقیق، ارزیابی شاخص پالمر بر اساس فرضیات اوّلیه، وضعیت واسنجی شده در حوزه ها ی ایران مرکزی، و همچنین استفاده از خروجی های واسنجی- صحت سنجی شده ی مدل ارزیابی آب و خاک (swat) به عنوان ورودی شاخص می باشد. بر این اساس، شاخص پالمر به پنج روش محاسبه گردید که عبارتند از: 1) شاخص اولیه پالمر بدون واسنجی، با استفاده از ضرایب اقلیمی و معادله ی شدت استخراجی برای کانزاس غربی و آیوای مرکزی؛ 2) شاخص اولیه همراه با اصلاح ضرایب معادله های شدت خشکسالی؛ 3) شاخص واسنجی شده با بومی سازی معادلات شدت؛ 4) شاخص با جایگزینی متغیرهای رطوبت خاک و تبخیر تعرق پتانسیل از مدل swat؛ و 5) شاخص با جایگزینی متغیرهای رطوبت خاک، تبخیر تعرق پتانسیل و رواناب از مدل swat. این روش ها در سطح کل ایران، در قالب 17 حوزه ی مطالعاتی، در مقیاس ماهانه مربوط به دوره ی آماری 2002-1990 محاسبه و معادلات شدت خشکسالی آنها بصورت تفکیکی برای شرایط خشک و تر استخراج گردید. سپس با استفاده از هر پنج روش، برای 160 زیرحوزه ی واقع در ایران مرکزی شدت خشکسالی محاسبه و ارزیابی شد. معادله ها ی نهایی برای خشکسالی و ترسالی به ترتیب با ضرایب دوگان? 912/0- 13/0 و 930/0- 047/0 در روش (2)، 892/0- 002/0 و 946/0- 002/0 در روش (3)، 909/0- 011/0 و 945/0- 008/0 در روش (4)، و 894/0- 009/0 و 922/0- 007/0 در روش (5) بدست آمده اند، درحالی که در روش (1) ضرایب 897/0- 333/0 برای هر دو شرایط خشک و تر بود. نتایج کلی این تحقیق نشان داد که، روش های (2) و (4) تطابق خوبی را با روش (3) داشته اند. گرچه ممکن است روش (4) نتایج مطمئن تری را نشان دهد، چراکه بر اساس محاسبات فرآیندهای فیزیکی دقیقی می باشد از این رو می توان انتظار داشت که این روش در موارد عدم تطابق آن با روش (3) هم (10%) نتایج قابل قبول تری را ارائه نماید. همچنین نتایج نشان داد که روش های مورد بررسی در سال های 1992 و 2001 که طبق شاخص های مختلف (spi، pnpi ) در اغلب زیرحوزه ها به عنوان مرطوب ترین و خشک ترین سال های این دوره آماری شناخته می شوند، عملکرد خوبی دارند. اگرچه شاخص پالمر توانایی تشخیص شروع و خاتمه خشکسالی را هم دارا می باشد. نتایج این پژوهش مطالعه واسنجی شاخص پالمر را برای هر منطقه و با استفاده از خروجی ِ سایر مدل های هیدرولوژیکی امکان پذیر می سازد، همچنین زمینه ای را برای بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر خشکسالی، در آینده فراهم می کند.

بررسی تأثیر تجارت آب مجازی محصولات کشاورزی بر وضعیت بحران آب مناطق مختلف ایران
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1392
  فهیمه میرچولی   منیره فرامرزی

ایران به دلیل رشد جمعیت و موقعیت جغرافیایی خشک و نیمه خشک، با خطر روزافزون بحران آب مواجه است. با توجه به اینکه بخش کشاورزی در ایران از مهمترین بخش های اقتصادی محسوب می شود، کمبود آب اصلی ترین عامل محدودکننده ی تولید محصولات کشاورزی و غذایی است. این در حالی است که حدود 93 درصد منابع آب تجدید شونده ی کشور در کشاورزی فاریاب مصرف می شود ولی تولیدات کشاورزی حاصل از آن تقاضای نیاز غذایی کشور را تأمین نمی کند. در این مطالعه، مبادله ی آب مجازی در ارتباط با منابع آب موجود، به عنوان راهکاری کارآمد جهت کاهش بحران آب و نیز امنیت غذایی در دوره 1380-1369 ارزیابی شده است. لازم به ذکر است که تجارت آب مجازی در سطح استانی و مناطق بحران آب مورد مطالعه قرار گرفته است. محصولات مطالعاتی در این پایان نامه شامل گروه غلات (گندم، جو ، ذرت و برنج)، گروه میوه ها و سبزیجات (سیب، پرتقال، سیب زمینی و پیاز)، گروه حبوبات (نخودفرنگی و لوبیا) و گروه خشکبار و خرما (پسته و خرما) است. از بین این محصولات، تجارت گروه غلات (گندم) سبب ذخیره سازی بیشترین میزان منابع آب (آبی و سبز) و تجارت گروه پسته و خرما باعث کاهش بیشترین میزان منابع آب داخلی کشور شده است. بررسی میزان ذخیره سازی منابع آب در اثر تجارت محصولات کشاورزی در هر استان نشان می دهد که استان های یزد و گیلان، بیشترین ذخیره سازی و استان های فارس و کرمان، بیشترین میزان هدررفت منابع آب را به خود اختصاص داده اند؛ اما از آنجا که ذخیره و یا هدر رفت آب مجازی بدون توجه به نوع (آب آبی و سبز) آب مجازی تجارت شده در این استان ها معیار مناسبی جهت ارزیابی کاهش و تشدید بحران آب در اثر تجارت آب مجازی نمی باشد، در این مطالعه تفکیک این دو نوع تجارت آب مجازی انجام شده است. به طوری که نتایج حاصل نشان می دهد که استان های گیلان و یزد به ترتیب بیشترین میزان آب مجازی سبز و آبی را وارد و استان های لرستان و مازندران بیشترین میزان آب مجازی سبز و آبی را صادر نموده اند. میزان سرانه آب قابل دسترس در اثر تجارت آب مجازی در استان های تهران، قم و یزد بیش از 5/1 برابر افزایش یافته است. همچنین میزان سرانه منابع آب تجدیدشونده و سرانه واردات خالص آب مجازی آبی در هر یک از مناطق بحرانی بررسی شده است و نتایج نشان می دهد که افزایش سرانه آب قابل دسترس به ترتیب 267 درصد در منطقه به شدت بحرانی، 35 درصد در منطقه دچار استرس آبی، 28 درصد در منطقه در آستانه بحران و 5/1 درصد در منطقه بدون بحران است.

ارزیابی اثرات تغییر اقلیم و راه های سازگاری با آن در مدیریت منابع آب و خاک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده منابع طبیعی 1392
  محمود آذری   بهرام ثقفیان

تغییر اقلیم یکی از مهمترین چالش هایی است که بخش های مختلف زندگی انسان در روی زمین را تحت تاثیر قرار داده است. تغییر در چرخه هیدرولوژیکی یکی از پیامد های گرم شدن زمین می باشد که اثرات قابل توجهی بر منابع آب و خاک داشته و جریان رواناب، رسوب و فرسایش خاک در سطح حوضه را تغییر می دهد. اتخاذ تدابیر مناسب برای کاهش آسیب پذیری نیازمند ارزیابی اثر تغییر اقلیم و کارایی گزینه های سازگاری می باشد. حال آن که ارزیابی کمی اثر تغییر اقلیم بر رسوب و نقش اقدامات حفاظت آب و خاک در جهت سازگاری با تغییر اقلیم کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف پژوهش حاضر ارزیابی اثر تغییر اقلیم در منابع آب و خاک و لحاظ آن در مدیریت آبخیز گرگانرود در شمال ایران می-باشد. بدین منظور از مدل swat برای شبیه سازی رژیم هیدرولوژیکی حوضه و الگوریتم sufi-2 در نرم افزار swat-cup برای واسنجی، اعتبار سنجی و آنالیز عدم قطعیت پارامترهای مدل استفاده شد. سناریو های تغییر اقلیم نیز با استفاده از خروجی های ریز مقیاس شده سه مدل چرخش عمومی جو (cgcm1، hadcm3 و sciro) برای سه سناریوی انتشارa1f1، a2 و b1 تهیه گردید و تغییرات هیدرولوژی حوضه برای آینده شبیه سازی شد. به منظور ارزیابی کارایی اقدامات آبخیزداری با هدف سازگاری با تغییر اقلیم، سه سناریوی حفاظت آب و خاک شامل مدیریت مراتع، حفاظت خاک در اراضی کشاورزی وکنترل رسوب در آبراهه ها تعریف گردید. اثرات تغییر اقلیم بر هیدرولوژی حوضه دلالت بر حساسیت بالای رسوب به تغییر اقلیم دارد به طوری که دبی جریان سالانه گرگانرود برای سناریو ها به میزان 8/5، 8/2 و 5/9 درصد و رسوب 7/47، 5/44 و 9/35 درصد برای دوره زمانی 2069-2040 افزایش می یابد. میزان تاثیر گذاری اقدامات سازگاری در مقیاس مکانی حوضه کاهش 1/1، 9/6 و 2/7 درصد رسوب در دوره زمانی 2069-2040 برای سناریوی محتمل به همراه دارد که این مقدار برای مقیاس زیرحوضه به 1/7، 4/20 و 4/23 درصد می رسد. نتایج پژوهش حاضر ضمن تایید اثرات تغییر اقلیم بر آینده مدیریت حوضه های آبخیز، انتخاب سناریوهای سازگاری مناسب را منوط به آگاهی از شرایط اقلیمی آتی می داند.

تاثیر داده های سازمان هواشناسی، وزارت نیرو، cru در پیش بینی رواناب و رسوب حوزه کرخه با استفاده از مدل swat
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1392
  لیلی دریکوندی   سعید سلطانی کوپایی

امروزه به علت رشد روزافزون جمعیت نیاز انسان به منابع تجدید شونده خاک و آب افزایش یافته است. این در حالی است که توان اکوسیستم در حفظ و پایداری این دو منبع مهم رو به قهقرا است. به همین دلیل مطالعه روند و پیش بینی چگونگی شاخص های تخریب و یا ترمیم حوزه های آبخیز و از جمله کرخه که یکی از بزرگترین رودخانه های ایران است حائز اهمیت می باشد. مدل سازی منابع آب می تواند کمک موثری در این راستا باشد ولی کمبود داده مشکلی عمده در مدل سازی منابع آب حوزه رودخانه ها از جمله کرخه می باشد. در این مطالعه مدل swat2009 (soil and water assessment tool) بعنوان یک ابزار کارآمد در حوزه رودخانه کرخه به مساحت 51527 کیلومترمربع در ایران برای شبیه سازی رسوب و رواناب بکار برده شد. به این منظور از سه گروه داده اقلیمی با منابع مختلف، شامل: (1) داده های اقلیمی سازمان هواشناسی، (2) داده های اقلیمی وزارت نیرو، (3) داده های اقلیمی جهانی (cru) و در نهایت یک پروژه کلی ترکیبی از دو گروه داده سازمان هواشناسی و داده های cru برای پیش بینی رواناب استفاده شد. بازه مطالعاتی برای داده های سازمان هواشناسی 1995 تا 2009، داده های وزارت نیرو 1995 تا 2008 و بازه 1995 تا 2006 برای داده های شبیکه بندی cru در نظر گرفته شد. 3 سال ابتدای هر بازه بعنوان دوره ارزیابی (warm_up) مدل در نظر گرفته شد. برنامه sufi2 و ضرایب آماری mse، r،r2 و br2 برای مقایسه نتایج شبیه سازی و مشاهداتی بکاربرده شده است. در مجموع 4 بار مدل swat برای پیش بینی ماهانه رواناب و 3 بار برای پیش بینی روزانه رسوب اجرا شد. از آمار رواناب مشاهداتی 16 ایستگاه هیدرومتری پراکنده در سطح حوزه، برای مقایسه نتایج شبیه سازی رواناب مشاهداتی و از آمار رسوب 12 ایستگاه هیدرومتری برای مقایسه نتایج شبیه سازی رسوب استفاده شد. با اجرای مدل swat، حوزه آبخیز کرخه به 58 واحد واکنش هیدرولوژیک (hru) تقسیم شد. مقدار ضریب تبیین بین داده های مشاهداتی و داده های شبیه سازی شده با استفاده از داده های اقلیمی سازمان هواشناسی در 7 ایستگاه بالادست سد کرخه بالای 50 درصد بود، مقدار آن برای مدل ترکیبی سازمان هواشناسی_cru در 4 ایستگاه بالای 50 درصدبود، در حالی که برای مدل با داده های اقلیمی cru و داده های وزارت نیرو در هرگروه در یک ایستگاه بالای 50 درصد مشاهده شد. مقدار ضریب تبیین بین داده های مشاهداتی و داده های رسوب شبیه سازی شده با استفاده از داده های اقلیمی سازمان هواشناسی در 3 ایستگاه بالادست سد بالای 50 درصد بود، در حالی که برای داده های وزارت نیرو در 2 ایستگاه بالای 50 درصد و برای داده های اقلیمی cru برای اکثریت ایستگاه ها صفر بدست آمد. در سه ایستگاه (پای پل، حمیدیه و عبدالخان) مقدار ضریب تبیین در 4 مدل شبیه سازی رواناب تقریبا مشابه و بالای 30 درصدبود، در این ایستگاه ها در بازه شروع آبگیری سد (2000) تا زمان بهره برداری (2002) از آن در 4 مدل شبیه سازی رواناب، روند مشخصی بین دبی شبیه سازی و مشاهداتی مشاهده نشد. این موضوع نشان دهنده مدیریت در حوزه می باشد که جریان خروجی از سد بصورت تنظیم شده خارج می شود. این مطالعه تلاش می کند مناسب ترین داده های هواشناسی ورودی را برای پیش بینی رواناب و رسوب در حوزه کرخه معرفی کند. نتایج نشان می دهد که مدل swat2009 طراحی شده با داده های اقلیمی سازمان هواشناسی شبیه سازی بهتری از رواناب جاری و رسوب در منطقه مطالعاتی داشت. برای سه گروه داده مدل توانست رواناب را بهتر از رسوب شبیه سازی کند. با توجه به یافته های این مطالعه استفاده از داده های cru در ترکیب با داده های سازمان هواشناسی در شبیه سازی رواناب مناسب ارزیابی شد.

تاثیر تغییر اقلیم بر جریان های کم حوضه زاینده رود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1393
  هادی سعیدی رشک علیا   سعید اسلامیان

جریان کم یکی از پارامترهای بسیار تاثیرگذار هیدرولوژیک بر وضعیت اکوسیستم های آبی، تولید نیروی برق-آبی، مدیریت مخازن و صنعت است. وقوع جریان های کم شدید می تواند با تاثیر بر تامین آب آشامیدنی، کیفیت آب، کشتیرانی، کشاورزی و غیره مشکلات گوناگونی ایجاد نماید. تغییر در خصوصیات جریان های کم (مقدار، فراوانی وقوع و زمان وقوع) در آینده در اثر تغییر اقلیم ممکن است اثرات مهمی از جنبه های مختلف اقتصادی-اجتماعی، زیست محیطی، منابع آب و برنامه ریزی های دولتی از خود بجا گذارد. لذا ضروری است تغییرات این پارامتر در دوره های آتی تحت عوامل موثر از جمله تغییر اقلیم مورد بررسی قرار گیرد. در همین راستا، این تحقیق به بررسی جریان های کم در آینده تحت اثر تغییر اقلیم در حوضه بالادست زاینده رود، با در نظر گرفتن عدم قطعیت مربوط به شاخص های مختلف جریان کم می پردازد. در این مطالعه تعداد 9 ایستگاه هیدرومتری و هواشناسی به منظور بررسی اثرات تغییر اقلیم بر جریان های کم در دوره های آتی 2045-2016 و 2075-2046 مد نظر قرار گرفت. با توجه به اینکه مدل های aogcm در مطالعات اثرات تغییر اقلیم یکی از منابع مهم عدم قطعیت به شمار می آیند، سناریوهای دما و بارش با استفاده از 5 مدل گردش عمومی جو شامل bcm2.0، csiromk3.0، gfdlcm2.1، hadcm3 و mri cgcm2.3.2 تحت سناریوهای انتشار a2 و b1 تهیه شد. سپس مدل lars-wg جهت کوچک مقیاس کردن سناریوهای دما و بارش مورد استفاده قرار گرفت. همچنین مدل هیدرولوژیک swat به منظور شبیه سازی جریان روزانه در دوره آتی مد نظر قرار گرفت. مدل مذکور پس از واسنجی و اعتبارسنجی توسط جریان مشاهداتی، جریان روزانه در دوره آتی را در هر یک از ایستگاه های هیدرومتری، با استفاده از سناریوهای ریزمقیاس شده دما و بارش شبیه سازی نمود. داده های روزانه جریان جهت استخراج شاخص های جریان کم در دوره مشاهداتی (2000-1971) و دوره های آتی (2045-2016 و 2075-2046) مورد استفاده قرار گرفت. شاخص های مورد استفاده در این تحقیق برای ارزیابی اثرات تغییر اقلیم شامل شاخص های مستخرج از منحنی تداوم جریان (q90 و q95) و شاخص های سری جریان حداقل سالانه ( q7.2، q7.10,q7.20و ) می باشد. نتایج این تحقیق نشان دهنده تغییرات افزایشی و کاهشی شاخص های مربوطه تحت سناریوهای مختلف می باشد. بر اساس نتایج مربوط به 5 مدل گردش عمومی جو، وضعیت جریان کم در آینده نسبت به دوره گذشته، در نیمه بالای منطقه مطالعاتی و ایستگاه های هیدرومتری اسکندری و سد زاینده رود بهتر خواهد بود. این در شرایطی است که نیمه پایین منطقه و ایستگاه های قلعه شاهرخ و چلگرد با کاهش شاخص های جریان کم در آینده مواجه می شوند. با توجه به سناریوهای ایده آل وضعیت آینده حوضه آبریز رضایت بخش تر است. اما سناریوهای شرایط میانی و بحرانی وضعیت آینده منطقه را از نظر تاثیرات تغییر اقلیم نامطلوب پیش بینی می کنند. تغییرات مشاهده شده در وضعیت جریان کم، بر اساس سناریوهای دما و بارش آینده می باشد.