بخشی از مقاله
چکیده
افزایش سریع مصرف آب در بخش های کشاورزی، شرب و صنعت، تعادل آبی در بسیاری از حوضه ها و آبخوان ها را تغییر داده است. این در حالی است که تغییر اقلیم خود نیز باعث تغییر در چرخه آب خواهد شد، بنابراین باید از نقطهنظر این مسائل موردتوجه قرار گیرد. در همین راستاء بررسی و پیش بینی تغییر اقلیم و تاثیر آن در منابع آب موجود در هر منطقه امری لازم و بدیهی است.
هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم در منابع آب موجود در حوضه آبریز دریاچه ارومیه می باشد که برای این منظور از مدل های HADCM3 و نرم افزار های LARS-WG به بررسی تغییر اقلیم پرداخته و با مدل برنامه ریزی WEAP به ارزیابی تاثیر آن در منابع آب پرداخته شد. بمنظور شبیه سازی حوضه مذکور در دوره های آتی، ابتدا بارندگی حوضه با استفاده از سناریوی A2 - بحرانی ترین حالت - برای 2 دوره 2011 تا 2030 و 246 تا 2065 پیش بینی گردید و سپس با استفاده از مدل WEAP اقدام به شبیه سازی وضعیت منابع آبی حوضه با در نظر گرفتن تغییرات آب و هوایی گردید.
نتایج حاصل از شبیه سازی داده های بارندگی با نرم افزار LARS نشان دهنده افزایش بارندگی در ایستگاه زرینه رود نسبت به دوره تاریخی به دلیل تاثیر پارامترهای مختلف هواشناسی در پیش بینی پارامتر بارندگی میباشد. بمنظور بررسی صحت مدل WEAP مقادیر NSE، RMSE و R2 برای حوضه رودخانه مورد مطالعه محاسبه شد و مقادیر آن به ترتیب 0/8028 - ، 32/151، - 0/8665 بدست آمد. مقادیر داده¬های شبیه سازی شده برای حوضه آبریز نشان گر این مهم می باشند که در طول دوره هایی زمانی 2030-2011 و 2065-2046 با توجه به روند افزایش دما کره زمین با کاهش بارش و بطبع آن کاهش دبی رودخانه در سطح حوضه¬ها مواجه خواهیم بود.
کلمات کلیدی: منابع آب، حوضه آبریز دریاچه ارومیه، تغییر اقلیم، WEAP، LARS_WG
-1 مقدمه
آب پایه و اساس زندگی است. نهتنها بخش عمدهای از سطح زمین و بدن انسان از آب تشکیلشده بلکه بخش ضروری هرگونهی شناخته شده آب میباشد. از طرف دیگر، توزیع و پراکنش این حجم محدود آب نیز در سطح کره زمین بسیار ناهمگون است و توزیع مکانی و زمانی آب بسیار متغیر بوده و منطبق با پراکنش جمعیت و نیاز جوامع بشری به آب نیست.
انتشار روز افزون گازهای گلخانهای پس از انقلاب صنعتی، توازن انرژی زمین را برهم زده و موجب گرم شدن کره زمین میگردد. با توجه به گزارشات بین الدول هیئت تغییر اقلیم - IPCC - ، اگر انتشار گازهای گلخانهای کاهش نیابد، متوسط دمای زمین تا سال 2100 میتواند به میزان 1/1تا4/6 درجه سانتی گراد افزایش یابد. پدیده گرمایش جهانی و تغییر اقلیم حاصل از آن، اثرات قابل توجهی بر چرخه آبی و سیستم منابع آب دارد. تغییرات اقلیم باعث تغییر در مدت، شکل وزمان بارش در مناطق مختلف کره زمین میشود، و نیز باعث تغییر در حجم، مدت، و زمان رواناب میشود، که پیامد این اتفاق در عرصه مدیریت منابع آب تحولات و تغییرات بسیاری بوجود خواهد آورد.
در مطالعهی تغییر اقلیم در ایران و حوضه آبریز دریاچه ارومیه و منابع آب، تمرکز بیشتری روی تأثیرات پدیدهی تغییر اقلیم بر آبدهی رودخانه ها بوده است که در بخشهای بعدی به چند نمونه از این تحقیقات اشاره میگردد. تانه هیل - 1998 - تاثیر تغییر اقلیم برحوضه رودخانه نیل را با استفاده از 5 مدل گردش عمومی MPI، UKMO، GISS، GFDLT،GFDL و CCC مورد بررسی قرار دادند. شبیه سازی بخشهای مختلف حوضه تحت این دادهها، نشان از افزایش حجم دریاچهها، باتلاق ها و افزایش جریان در این حوضهها را داشت.
در این تحقیق گرچه از خروجی مدلهای مختلف AOGCM استفاده شده است ولی اولا خروجی مدلهای AOGCM مورد استفاده در حال حاضر معتبر نبوده و ثانیا تاثیر عدمیتهای قطعی دیگر بر نتایج نهائی مورد بررسی قرار نگرفته است.[10] داگلاس - 2000 - اثرات تغییر اقلیم بر میزان جریان رودخانه بنو - Benue - در کامرون و تاثیر این تغییرات برمیزان تولید جریان برق، کشاورزی و دیگر فعالیتهای انسانی در این حوضه، با استفاده از دادههای مدلهای گردش عمومیHadCM2 وECHAM4 و سه سناریوی IS92c،IS92a وIS92e را مورد بررسی قرار داد.
نتایج نشان داد که تا سال 2100 این منطقه میتواند شاهد افزایش بارندگی به میزان 4 تا 13 درصد، افزایش دما به میزان 1 تا 3 درجه سانتیگراد، افزایش تبخیر و تعرق پتانسیل به میزان 4 تا 11درصد و تغییرات متوسط سالانه جریان ‐3 تا +18 درصد باشد.[7] چن لوکس و همکاران - 2005 - اثرات تغییر اقلیم روی منابع آب حوضه رودخانه تاریم در شمال غرب چین را بررسی کردند و نتایج نشان داد که تمایل به افزایش دما در سطح معنیدار 5 درصد وجود دارد و دما در طول 50 سال گذشته در حدود 1 درجه سانتی گراد افزایش یافته است و بارش یک افزایش معنیداری را در بین سال های 1980 تا 1990 میلادی نشان میدهد و میانگین بارش سالانه یک گرایش به افزایشی با شدت 6/8 میلی در یک دهه را نشان میدهد.
آنتونیا و بالداسار - 2012 - سناریوهای مدیریت نیاز آب در حوضه رودخانه الیفانت واقع در آفریقای جنوبی را برای بدست آوردن بیلان آبی حوضه در سطوح مختلف با استفاده از نرم افزار WEAP انجام دادند. نتایج تحقیق بیانگر کاهش بیلان آبی و افزایش تقاضا در ماههای دسامبر و ژانویه و اوج جریان در آوریل بود.
مساح بوانی - 1385 - تاثیر تغییر اقلیم و تاثیر آن بر منابع آب حوضه زاینده رود را ارزیابی نموده و تاثیر این پدیده را بر رواناب حوضه زاینده رود در اصفهان در افق قرن 21 با در نظر گرفتن عدم قطعیتهای مربوطه بررسی و ارزیابی نمودند. نتایج از احتمال بالا برای کاهش رواناب حکایت دارد به طوری که احتمال کاهش 10 درصدی و شدیدتر حجم رواناب برای دوره 2010 - 2039 بین 40 تا 70 درصد و برای دوره 2040 - 2069 بین 52 تا 67 درصد و برای دره 2070 - 2099 بین 5 تا 77 درصد میباشد.[4] فاخری فرد و همکاران - - 1390، اثرات تغییر اقلیم برجریانات ورودی به دریاچه ارومیه با استفاده از مدل ریز مقیاس SDSMو مدل HADCM3 مورد ارزیابی قرار دادند.
هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم در منابع آب موجود در حوضه آبریز دریاچه ارومیه میباشد که برای این منظور از مدل های HADCM3 و نرم افزار های LARS-WG به بررسی تغییر اقلیم پرداخته و با مدل برنامه ریزی WEAP ارزیابی تاثیر آن در منابع آب بررسی شده است.
-2 مواد و روشها منطقه مورد مطالعه
برای شناخت بیشتر و درک بهتر از پدیدههای اقلیمی و تحولاتی که در وضعیت یک منطقه رخ میدهد کسب اطلاعات عمومی از محل از ضروریات کار به حساب میآید. با این هدف در این بخش به بررسی موقعیت و ویژگیهای منطقه مورد مطالعه پرداخته میشود. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق حوضه آبریز رودخانه زرینه رود واقع در حوضه آبریز دریاچه ارومیه میباشد
شکل : - 1 - موقعیت حوضهی مورد مطالعه
تصحیح و تکمیل آمار ناقص:
در هر مطالعه هواشناسی و هیدرولوژیکی لازم است که ابتدا دادههای پرت و نامعقول، تصحیح و سپس دادههای مفقود شده و یا برداشت نشده، تکمیل گردد. روشهای مختلفی برای برآورد آمار ناقص و تصحیح آمار مشکوک وجود دارد که یکی از این روشها رو معمول رگرسیون میباشد.
-روش رگرسیون: نحوه بهکارگیری این روش برای تکمیل دادههای اقلیمی بدینصورت است که ابتدا دادههای سال-های آماری دارای انقطاع حذف گردیده و سپس بین دادههای سالهای آماری مشترک ایستگاه مبنا - ایستگاه دارای آمار کامل - و ایستگاه با آمار ناقص، مدلهای رگرسیونی مختلفی برازش داده شده و مدلی که ضریب همبستگی بالایی در سطح اطمینان 95 یا 99 درصد داشته باشد، برای برآورد دادههای ناقص به کار گرفته میشود؛ البته بایستی توجه شود که دادههای برآورد شده پرت نباشند.
انتخاب دوره آماری مشترک:
انتخاب یک دوره پایه آماری مشترک با طول سالهای مناسب، بهمنظور کاهش دادن تأثیرات غیریکنواختی دوره سری-های آماری میباشد. در حقیقت با انتخاب این دوره مشترک با طول سالهای آماری مناسب، اثر عوامل هیدرومتئورولوژی که از سالی به سالی تغییر میکند کاهش داده شده است.
