بررسي تاثير تغييراقليم بر روي آب سطحي با استفاده از مدل GR4J به همراه پارامترهاي متغير بازمان

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي آب

كارشناسي ارشد

تغييرات آبوهوايي مانند گرمشدن كره زمين در حال حاضر به دليل انتشار گازهاي گلخانهاي ادامه دارد. بررسي و لحاظ تأثيرات تغيير اقليم در برنامهريزي منابع آب همچنان ضروري به نظر ميرسد. به دليل ارتباط مستقيم ميان چرخهي آبشناسي و سامانه اقليم، تغييرات در اقليم بر چرخهي آبشناسي تأثيرگذار خواهد بود. بنابراين اين تغييرات در سيستم اقليمي به طور قابلتوجهي بر متغيرهاي اقليمي مانند بارش و دما تأثير ميگذارد. جهت شبيهسازي رفتار متغيرهاي اقليمي و بهطور خاص دبي آب سطحي در دورههاي پيشرو GR4J در اين تحقيق مدل بارش-رواناب تحت تاثير سناريوهاي مختلف تغييراقليم استفاده شده است. پارامترهاي اين مدل ابتدا با دادههاي تاريخي حوضه بهصورت متغير با زمان واسنجي شده است و پس از آن مدل جهت بررسي رفتار متغيرهاي اقليمي استفاده شده است. در اين مطالعه روش واسنجي متغير با زمان مونته كارلو با روش استاتيك شيب گراديان مقايسه شده است. همچنين از فيلتر كالمن همادي براي بررسي و كاهش عدم قطعيت استفاده شده است. چندين محدوديت در مطالعههاي مشابه پيشين نظير در نظر نگرفتن پارامترهاي متغير با زمان براي مدل، انتخاب ناحيه مطالعاتي محدود، عدم مدلسازي مناسب جهت بازنمايي صحيح عدمقطعيت سناريوهاي تغييراقليم و عدمقطعيت دادههاي تاريخي وجود دارد. در اين مطالعه با واسنجي متغير با زمان پارامترهاي مدل، توسعه مدل به نحوي كه عدمقطعيت را بازنمايي كند و انتخاب حوضه مطالعاتي بهنحوي كه دادههاي تاريخي زيادي را دارا باشد، چالشهاي مرتبط با محدوديتهاي ذكر شده حل شده است. حوضه مطالعاتي در اين پژوهش دشت نيشابور است. دادههاي تاريخي بارش، دما و ساير دادههاي مورد نياز مدل جهت شبيهسازي دبي آب سطحي از ايستگاههاي مختلف جمعآوري شده و جهت واسنجي و عملكرد بهتر مدل استفاده شده است. در نهايت مقدار معيار نش-ساتكليف طي اعتبارسنجي روش استاتيك شيب گراديان 0.32 و براي روش واسنجي متغير با زمان 0.737 بهدست آمد كه نشان از برتري مطلق روش واسنجي متغير با زمان توسط الگوريتم مونتهكارلو دارد. 0.54 و 0.518 متر مكعب بر ثانيه ، ميانگين رواناب به ترتيب 0.574 ،SSP3- و 7.0 SSP2-4.5 ،SSP1- در بررسي سه سناريوي اقليمي 2.6 3 نسبت به ميانگين رواناب در گذشته و افزايش طبق سناريو - 2 و 7.0 - محاسبه شد، كه نشاندهنده كاهش ميانگين رواناب طبق 2 سناريو 4.5 1-2.6 نسبت به ميانگين رواناب در گذشته ميباشد. اما ميزان اوجهاي بسيار كمتري را در آينده طبق هر 3 سناريو نسبت به دادههاي رواناب تاريخي ميتوان مشاهده كرد.

230427

منابع آب

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان