بخشی از مقاله
چکیده
آبخوانهاي کارستی به عنوان مخازن بزرگ طبیعی بارندگی عمل کرده و دبی چشمه هاي کارستی منعکس کننده دوره هاي خشک، تر و تغییرات درازمدت بارشی میباشند. با توجه به اهمی ت فراوان منابع کارست، لزوم شناخت و مطالعه عوامل مموثر در مییزان آبدهی آنها از اهمیت ویژهاي برخوردار است . به منظور بررسی و تعیین پارامترهاي اقلیمی مرتبط با آبدهی سراب هاي کارستی خرم آباد در محیط نرم افزارآماري جام - - JMP4 از طریق روش گام به گام استاندارد و از 27پارامتر اقلیمی ایستگاه سینوپتیک خرم آباد به عنوان متغیرهاي مستقل و میزان دبی سالانه هر سراب به عنوان متغیر وابسته استفاده گردید .
درآخر با آلفاي 0/05 و سطح اعتماد 95 درصد معادله همبستگی بین میزان آبدهی سالانه و فصلی 4 سراب کارستی شهر خرم آباد با متغیرهاي اقلیمی ایستگاه سینوپتیک خرم آبباد به دست آمد.در مرحله بعد براي پیش بینی دما و بارش این شهر در دهههاي آتی از نتایج مدلهاي گردش عمومی GCM بهره گیري شد. با اجراي مدل LARS-WG فرایند ریزگردانی - Downscaling - بر روي نتایج مدلهاي گردش عمومی انجام گرفت و این ممدل براي آینده منطقه اجرا شد و خروجی آن توسط نرم افزارهاي Excel وARC-GIS تحلیل شد.
نتایج کلی حاکی از روند کاهشی در میزان بارندگی ها و افزایش در میزان دماهاي این شهرستان می باشد. با توجه به ضرایب به دست آمده از معادله هاي رگرسیونی، مهمترین متغیر هاي بارشی موثر در آبدهی 4 سرابهاي کارستی شهر خرم آباد، معدل بارش زمستان سال آبی جاري در رتبه اول و پس از آن بارش پاییز سال آبی قبل قرار دارد. مهمترین پارامترهاي دمایی موثر در آبدهی این سرابهاي کارستی ، دماهاي حداقل فصلی - به ترتیب شامل دماهاي حداقل زمستان،بهار و تابستان - بوده اند. تحلیلهاي بدست آمده می تواند در برنامه هاي بلند ممدت توسعه در بعد کشاورزي و منابع آب مد نظر قرارگیرد.
مقدمه
آبخوانهاي کارستی به عنوان مخازن بزرگ طبیعی بارندگی عمل کرده و دبی چشمههاي کارستی منعکس کننده دورههاي خشک، تر و تغییرات درازمدت بارشی میباشند
دبی آبخوانهاي کارستی از اقلیم، ویژگگیهاي زمینشناسی و ژئومورفولوژي کارست تاثیر میپذیرد و واکنش سیستمهاي ک ارستی به نوسانات ببارش توسسط مییزان توسسعه ییافتگی سیستم کارستی کنترل شده و بر این اساس میتوان سیستمهاي کارستی را در دو دسته سیستمههاي مجرایی و افشان طبقه بندي نمود. در سیستمهاي با سامانه مجرایی، واکنش به بارش در زمان کوتاه رخ داده اما در سیستمهاي افشان، زمان واکنش به نوسانات بارش طولانیتر است.
امروزه نیاز به تامین آب، براي رفع نیاز جوامع انسانی و اکوسیستمهاي طبیعی به طور فزایندهاي در سطح جهان مورد توجه قرار گرفته است
آبخوانهاي کارستی در مناطق نیمه خشک در برابر تغییرات اقلیمی بسیار آسیب پذیر هسستند، بنابراین ارزیابی کمی و کیفی منابع آب کارست و حفاظت از آنها در طی دو دهه گذشته در لیست اولویتهاي اصلی بسیاري از جوامع قرار گرفته است
به طور کلی اثرات پدیده تغییرات اقلیم و گرم شدن جهان بر هیدرولوژي و منابع آب را میتوان در موارد زیر خلاصه نمود: تغییر در مدت، شدت، فرم و زمان بارش ، تغییر در حجم، زمان و مدت رواناب، بالا آمدن سطح آب اقیانوسها، کاهش ذخایر برفی در کوهستانها، تغییر در نرخ تبخیر و تعرق از سطح گیاهان ، تغییر و افزایش نرخ تبخیر از سطح دریاچه ها و مخازن سدها و تشدید مسئله کمبود و هدر رفت آب ، افزایش دماي آب دریاچهها و رودخانهها و تاثیر آن بر اکوسیستمهاي حیاتی و زندگی آبزیان و خطر مرگ و میر ماهی-هاي حساس به دما ، افزایش تقاضاي آب شهري در پی افزایش دماي هوا ، احتمال کاهش تولید برقابی بخاطر تغییر الگوي جرییان رودخانه ورودي به سدها و به دنبال آن تغییر سیاست بهره برداري از مخازن سدها ، تغییر در تقاضاي آب زیسست محیططی ببه عللت افزایش شوري در پی افزایش تبخیر و بالاآمدن سطح آب اقیانوسها ، افزایش کوتاه مدت سطح آب در سواحل در اثر پدییدههایی ماننند El-Nino و La-Nino و تغییر مسیر گردش آب در اقیانوسها و پیامدهاي اقلیمی آن می باشد.
در محدوده شهر خرم آباد عمده تخلیه آبهاي زیرزمینی از آبخوانهاي کارستی - حدود 75درصد - به وسیله چهار دهنه سراب به نام-هاي گلستان، مطهري،کیو و گردآب سنگی می باشد. هدف اصلی در این تحقیق بررسی و تعیین اثثرات تغیییر اقللیم ببر آببدهی ایین سرابهاي کارستی در راستاي مدیریت ریسک این منابع آبی می باشد. در زمینه بررسی تتاثیر تغیییر اقللیم ببر مننابع آب تحقیققات متعددي در سطح جهان و تا حدودي ایران انجام شده که در این زمینه میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
از زمانی که در سده هفدهم میلادي پیر پرالت - 1608-1680 - دانشمند فرانسوي ثابت نمود منشأ آبهاي زیر زمینی بارندگی است ، ارتباط بین بارش و سطح سفرههاي زیرزمینی مورد مطالعه دقیق قرار گرفته است
در مروري بر تعاریف خشکسسالی از ویلهیت و گلانش - - 1985 به آب زیر زمینی تنها به عنوان یکی از پارامترهائی که باید در آگاهی از خشکسالی در نظر گرفته شود ، اشاره شده است. از نمونه کارهاي دیگري که در ارتباط با منابع آب زیرزمینی و دادههاي اقلیمی انجام شده است ، می توان به کارههاي ماتر - 1979 و - 1972 اشاره نمود.
همین طور استرکامپ و همکاران - - 1995 به روش میزان شارژ مجد د، موازنه آب را در کشور عممان و ابوظبی بسط دادند .در بررسی تعاریف خشکسالی از تات و گوستارد - 2000 - فقط بخش کوچکی به آب زیر زمینی اختصاص دارد.در ادبیات ،تعاریف وقوع خشکسالی آب زیرزمینی کمیاب است. تنها تعریف جامع توسط وان لنین و پیترز - 2000 - ارایه شده است . گر در یک دوره معین سطح آب زیر زمینی به زیر سطح بحرانی برسدکه منجر به نتایج مخرب ششود ،خشکسسالی آب زییر زمیننی گوینند.
از دیگر کارهاي انجام شده مرتبط با موضوع ارائه شده می توان ببه ارزییابی تغییرات اقلیممی کشور کره جنوبی - 2007 - که در قالب یک پروژه انجام شده است و گزارش آن منتشر شده است اشاره کرد.در مطالعه ممذکور تممامی مققادیر روزانه بارش، تابش، دماي حداقل و حداکثر براي ده ایستگاه سینوپتیک کره جنوبی شامل بوسان، چجو، چونگ جو، چون جو، تگو، داي جون، اینچون، کانگ نیونگ، کونگ جو و سئول با استفاده از مدل LARS–WG براي دوره 2010 تا 2049 تولید شد. این مدل در مقیاس زمانی دههاي بکارگرفته می شود.
Loucas و همکاران - - 2014 بمنظور بررسی پتانسیل اثرات تغییر اقلیم آینده روي وقوع جریانات سیلابی تحقیقی را در دو حوضه کوهستانی واقع در دو ناحیه اقلیمی مختلف کانادا انجام دادند . در این تحقیق که با اسستفاده از یک مدل حوضه آبخیزانجام شد هنگام شبیه سازي تغییراتی را در دما، بارش، پوشش گیاهی، پوشش ابري و سایر پارامترهاي دخیل در تولید سیلاب بوجود آوردند
نتایج نشان داد که اقلیم آینده در دو حوضه مورد مطالعه مرطوب تر و گرم تر از حال حاضر خواهد شد و اکثریت وقایع سیل در حوضههاي بارانی ساحلی اتفاق خواهد اقتاد همچنین تحلیل ها نشان دادند رویهم رفته بزرگی و فراوانی وقوع سیلابها در بعضی ازحوضه ها افزایش پیدا می کند. نامبردگان براساس این یافته ها عملیات مدیریتی مختللف را ببراي غلببه بر اثثرات تغییر اقلیم آینده در دو حوضه مورد مطالعه پیشنهاد کردند.
مهم ترین وروديهاي اقلیمی مورد نیاز براي کالیبراسیون و ارزیابی مدلهاي هییدرولوژي دمما و ببارش اسست ککه از گزارششات مشاهدهاي و یا به طور متناوب از مدلهاي اقلیم منطقه اي - Rcm - می تواند استخراج شود.کار رابی لیونگ با عنوان بررسی اثرات تغییر اقلیم بر قسمت بالایی حوضه رودخانه می سی سی پی - - 2006 و مطالعه کوتلارسکی و همکاران - - 2005 با عنوان شبیه سازي به وسیله مدلهاي اقلیمی منطقه اي به عنوان ورودي مدلهاي کاربردي هواشناسی،همچنین مطالعه کار هادسون و جونز - 2007 - با عنوان تعییین اثرات تغییر اقلیم بر تخلیه آب زیرزمینی و رواناب سطحی در اوگاندا پژوهشهایی هستند که در راستاي موضوع ارائه شده می باشند.
در ارتباط با موضوع ارائه شده در کشور ایران می توان به کار منتظري - - 1382 با عنوان اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب کشور اشاره ککرد.در این پژوهش ، بررسی آمار و اطلاعات مو جود با استفاده از نرم افزار Magicc انجام پذیرفته و نتایج حاصل از آن در سناریوهاي مختلف در افق زمانی 2100 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
ناصري - 1378 - در تحقیقی با عنوان مدلهاي هییدرولوژي و تغیییرات اقللیم، اثرات تغییرات اقلیم بر روي رواناب و ذخیره آب خاك در دو حوضه آبریز ببا خصوصیات هییدرولوژیکی و زممین شناسسی متفاوت ببا استفاده از دو مدل بارش رواناب BROOK 90 , SAC-SMA مورد مطالعه قرار گرفته اسست..
کار مریید - - 1385 با عنوان ارزیابی ریسک تغییر اقلیم وتاثیر آن بر منابع آب مطالعه موردي : حوضه زایندهرود ،زیودار - - 1387 با عنوان بررسی حجم دینامیکی سراب ههاي کارستی در دوره خشکسالی - مطالعه موردي سراب هاي گرداب سنگی ،کیو،گلستان و مطهري - را می تتوان در راسستاي موضضوع ارائئه شده قلمداد کرد.
مواد و روشها
موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه
شهرستان خرم آباد مرکز استان لرستان در بین طول جغرافیایی48,15و 48,30 طول شرقی و 33,15 تا 33, 30عرض شمالی قرار گرفته است . مرکز شهرستان در مختصات 48,16 طول شرقی 32,17 عرض شمالی قرار دارد . این شهر در فاصله 491 کیلومتري غرب تهران و در مسیر جاده تهران و اهواز قرار دارد. در محدوده شهر خرم آباد عمده تخلیه آبهاي زیرزمینی از آبخوانهاي کارسستی - ححدود 75درصد - به وسیله چهار دهنه سراب به نامهاي گلستان، مطهري،کیو و گردآب سنگی می باشد.
شکل - : - 1 موقعیت جغرافیایی شهرستان خرم آباد
