ارزيابي اثرات تغيير اقليم، كاربري اراضي و فعاليت هاي انساني برروي كم آبي با رويكرد غيرايستا با ديدگاه تلفيقي منابع آب سطحي و زيرزميني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندس عمران

كارشناسي ارشد

تغييرات اقليم و فعاليت هاي انساني دو محرك اصلي هستند كه بر چرخه هيدرولوژيكي و ايستايي سيستمهاي هيدرولوژيكي تاثير ميگذارند. خشكسالي هيدرولوژيكي ناشي از تغييرات منفي قابل توجه از شرايط طبيعي هيدرولوژيكي است كه تحت تاثير تغييرات اقليم و فعاليتهاي انساني ميباشد. روش‌هاي معمول مورد استفاده براي تعيين كميت تاثيرات تغييرات اقليمي و فعاليت‌هاي انساني بر فرض ثابت بودن آن استوار است، كه ديگر در محيط متغير فعلي معتبر نيست. محدوده مطالعاتي در اين تحقيق، حوضه پلاسجان مي باشد كه از زيرحوضه هاي حوضه آبريز زاينده رود با مساحت 1854 كيلومتر مربع در بالادست سد زاينده رود واقع شده است. استان اصفهان داراي آب وهواي خشك و نيمه خشك مي باشد و رواناب حوضه زاينده رود به مقدار بسيار زيادي كاهش يافته است و در اين كاهش ميزان رواناب ورودي، هم تغييرات اقليم و هم فعاليت هاي انساني دخيل هستند. بر طبق آخرين گزارشات، در 12 سال اخير ميزان بارش كاهشي 12 درصدي داشته است و اين در حالي است كه ميزان رواناب ورودي به سد به ميزان 25 درصد كاهش يافته است و اين به خودي خود نشان دهنده تاثيرات فعاليت هاي انساني بر كاهش رواناب ورودي مي باشد. محدوده بالادست سد زاينده رود اصلي ترين منبع آب سطحي حوضه است كه در چند دهه اخير رواناب ورودي به آن به شدت كاهش يافته است؛ بدين منظور ابتدا با استفاده از روش من - كندال روند سالانه داده هاي اقليمي بارش و تبخير - تعرق پتانسيل و داده هاي رواناب تحليل شد. روند موجود در داده هاي جريان در ايستگاه اسكندري معني دار بود و رواناب دوره اخير كاهش يافته بود. در اين تحقيق از روش تقسيم‌بندي ابتكاري براي شناسايي نقطه تغيير در سري‌هاي زماني رواناب با در نظر گرفتن غيرخطي بودن آن استفاده شد و تحليل روند بر روي داده¬هاي اقليمي و رواناب قبل و بعد از نقطه تغيير انجام شد. بازسازي سري هاي زماني رواناب در دوره طبيعي با استفاده از مدل هيدرولوژيكي abcd جهت شبيه سازي رواناب در دوره تحت تاثير انسان صورت پذيرفت. يك شاخص رواناب استاندارد غيرايستا (SRINS) با استفاده از مدل‌هاي جمعي تعميم يافته در مكان، مقياس و شكل (GAMLSS) ساخته شد. در نهايت، تاثيرات تغييرات اقليم و فعاليت‌هاي انساني بر كم¬آبي در مقياس‌هاي زماني مختلف اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد بعد از نقطه تغيير در سري زماني رواناب (پس از سال 1374 – نقطه تغيير) كاهش قابل توجهي در بارش و جريان رواناب در حوضه پلاسجان مشاهده مي شود، در حالي كه روند تبخير - تعرق پتانسيل بعد از نقطه تغيير با نرخ بالاتري افزايش مي يابد. روند بارش قبل از نقطه تغيير نرخ 37/4+ ميلي متر بر سال داشت، درحالي¬كه نرخ روند بعد از نقطه تغيير 16/0- ميلي¬متر بر سال را نشان مي دهد. همچنين نرخ روند رواناب قبل و بعد از نقطه تغيير به¬ترتيب 03/0- و 62/1- ميلي متر بر سال بود كه نشان دهنده كاهش محسوس رواناب در دوران تحت تاثير انسان مي¬باشد. تاثير تغييرات اقليم و فعاليت هاي انساني در مقياس زماني فصلي (سه ماهه) در فصول پائيز و زمستان تقريبا برابر بود، در حاليكه تاثير فعاليت‌هاي انساني در فصول تابستان و بهار به طور قابل‌توجهي بيشتر بود. تاثير فعاليت-هاي انساني بر كاهش رواناب در مقياس‌هاي زماني طولاني‌تر (6 و 12 ماهه) تا حدودي غالب بود. نتايج حاكي از سهم 25 تا 46 درصدي تغييرات اقليم و نيز سهم 54 تا 75 درصدي فعاليت هاي انساني در كاهش رواناب رودخانه پلاسجان بود. جهت تخفيف سهم فعاليت¬هاي انساني در كاهش رواناب سه راهكار ارائه شد، جايگزيني ساير كشت ها با گندم و جو، حفظ كشت هاي گندم و جو و جايگزيني ساير كشت ها با سيب زميني و افزايش راندمان آبياري بود. در هر سه راهكار نياز آبي كاهش محسوسي داشت.

224882

مهندسي و مديريت منابع آب

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان