بخشی از مقاله
چکیده
شاخص جریان پایه - BFI - راهنمای مناسبی در تغییرات جریان پایه رودخانه میباشد. تحقیق حاضر با هدف بررسی کمی تغییرات شاخص جریان پایه در برخی از ایستگاههای هیدرومتری استان اردبیل صورت پذیرفته است. از اینرو ابتدا با استفاده از نرمافزار IHA Software 7.1 مقادیر شاخصهای جریان پایه و تعداد روزهای صفر جریان برآورد گردید. سپس با استفاده نرمافزار MAKESENS روند موجود در دادههای شاخص جریان پایه مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج در سالهای اخیر مقدار شاخص جریان پایه دارای روند نزولی قابل توجهی در ایستگاههای هیدرومتری مورد مطالعه میباشد.
در هر چهار ایستگاه روند معنیداری در مقدار شاخص جریان پایه وجود دارد که ایستگاههای الادیزگه و اربابکندی در سطح 0/01 و ایستگاههای سامیان و گیلانده در سطح 0/001 معنیدار میباشند. تعداد روزهای صفر جریان نیز در طول زمان افزایش چشمگیری داشته است که میتواند بهصورت بالقوه باعث افزایش مرگ و میر آبزیان شود. بهطور کلی میتوان نتیجه گرفت که وجود روند کاهشی در دبی جریان پایه و روند صعودی در تعداد روزهای صفر جریان ناشی از افزایش برداشت، انحراف آب، افزایش جمعیت و بالطبع آن افزایش نیاز به منابع آبی میباشد. همچنین افزایش سطح اراضی کشاورزی و نیز احداث سدهای متعدد نیز در این امر دخالت فراوانی داشته است.
مقدمه
سهولت بهرهبرداری از جریان رودخانهها منجر به استفاده وسیع و در نتیجه تخریب این منابع آبی شده است. اگرچه دستکاری بشر روی جریانهای رودخانه منفعتهای اجتماعی را در بردارد ولی موجب تخریب خدمات طبیعی اکوسیستم و تهدید تنوع زیستی بهوسیله تغییر رژیمهای جریان طبیعی میشود
امروزه بهطور گسترده ای درک شده است که محیط زیست یکی از استفادهکنندههای مشروع رودخانه است. بهصورتیکه تامین جریان زیستمحیطی یا وجود جریان در رودخانهها بهمنظور حفظ تنوع زیستی آبهای شیرین و نیز تامین نیاز آبی جوامع انسانی در بسیاری از اکوسیستمهای رودخانهای ضروری است
رودخانهها یکی از منابع آب مصرفی هستند که برای مدیریت بهتر این منابع، اطلاع از روند دبی آنها و عوامل ایجاد کننده تغییرات آن ضروری است. جریان رودها دارای تغییرپذیری زیادی در مقیاس مختلف بوده و بخش عمده این تغییرات در اثر عوامل جوی است، بنابراین تغییرپذیری جزء ذاتی جریان رودهاست
جریان رودخانهای بهعنوان یکی از پارامترهای مهم در هیدرولوژی با منابع آب در ارتباط متقابل است. از اینرو بررسی تغییرات دبی رودخانه در طول زمان میتواند آثار تغییر یا عدم تغییر در شرایط اقلیمی یک منطقه را مشخص کند
تغییرات مؤلفههای جریان رودخانهها، آثار اقتصادی بسیاری دارد و این تغییرپذیری در مقیاسهای مختلف زمانی علت اصلی سیلابها و خشکسالیها بهحساب میآیند . به دلیل اهمیت دبی پایه در فرآیندهای هیدرولوژیک و دارا بودن نقش حیاتی در مدیریت منابع آب، برآورد جریان پایه یکی از موضوعات مورد علاقه هیدرولوژیستها بوده است. شاخص جریان پایه - BFI1 - میتواند راهنمای مناسبی در تغییرات جریان پایه رودخانه باشد.
مقدار شاخص جریان پایه با رواناب کل بهدست میآید - مهری و همکاران، . - 1396 همچنین برآورد میزان دبی پایه در یک حوزه آبخیز در برنامهریزی آبیاری، کشاورزی، مدیریت خشکسالی، کاهش تلفات آب، تولید انرژی برق- آبی، بررسی تغذیه سفرههای آب زیرزمینی کاربرد دارد، از سوی دیگر برخی از محققین نشان دادند که دبی پایه میتواند برای تخمین میزان متوسط تغذیه آبهایزیرزمینی نیز بهکار رود
BFI و شاخص تعداد روزهای صفر جریان در ایجاد تعادل برای رقابت و نیز شرایط تنشزا، کاهش آب در دسترس برای جانوران، تعیین مدت زمان شرایط تنشزا از قبیل کاهش اکسیژن در محیطهای آبی و توزیع جوامع گیاهی در دریاچهها و حوضچهها مؤثر هستند - راهنمای نرمافزار IHA2، . - 2009 مطالعات متعددی در داخل و خارج کشور در ارتباط با ارزیابی BFI صورت پذیرفته است.
حسنی و همکاران - 1391 - در مطالعهای کارایی برخی از روشهای تفکیک جریان پایه را در در حوزه آبخیز حبلهرود مورد مطالعه قرار دادند. نتایج حاکی از این بود که در همه ایستگاهها بهجز ایستگاه نمرود روش حداقل محلی روش مناسبی برای برآورد دبی پایه از جریان کلی رودخانه است. مهری و همکاران - 1396 - تغییرات زمانی و مکانی شاخص جریان پایه را در برخی از رودخانههای استان اردبیل مورد مطالعه قرار دادند و نتایج نشان داد که در دورههای مورد مطالعه مقدار جریان پایه و BFI کاهش یافته و شدت کاهش جریان پایه در سه ماه فصل پاییز بیشتر بوده است.
چن و همکاران - 2008 - برای تعیین جریان پایه در سرشاخه های حوضه رودخانه زرد، روش دو پارامتره کالینین را بررسی و نشان دادند که جریان پایه نقش بیشتری را نسبت به جریان سطحی در رودخانه ایفا میکند و تغییرات نسبتأ کمتری نیز دارد. همچنین آنها بهتحلیل حساسیت پارامترهای این روش پرداخته و حساسیت جریان پایه به ثابت خشکیدگی را تأیید نمودند.
وان لن و همکاران - - 2015 در یک مطالعه کنترل شدت خشکسالی هیدرولوژیکی را در 44 حوزه کشور اتریش با سری های زمانی طولانی از داده های هواشناسی 50 - ساله - و ویژگیهای فیزیوگرافی حوزه آبریز با استفاده از روش سطح آستانه متغیر بررسی کردند. همچنین ار روش های مختلف آماری از جمله تجزیه و تحلیل همبستگی و مدل های رگرسیون یک و چند متغیره استفاده نمودند.
نتایج نشان داد که مدت زمان خشک سالی هیدرولوژیکی در رودخانه در درجه اول مربوط به کنترل مقدار ذخیره سازی در رودخانه، اندازه گیری شاخص جریان پایه و ترکیبی از ویژگی های مربوط به ذخیره آب های زیرزمینی است. علاوه بر این، در طول دوره خشکی مقدار بارش عواملی مانند ذخیره آب در خاک، سفرههای آب زیرزمینی و دریاچهها را تحت تأثیر قرار میدهد. در نهایت به این نتیجه دست یافتند که شدت خشکی هیدرولوژیکی به شدت به فرآیندهای هیدرولوژیکی زمینی وابسته است.
بررسی تغییرات دبی رودخانه میتواند تأثیرات ناشی از تغییرات را مشخص کند. تعیین تغییرات جریان دبی پایه و تحلیل رفتار آن در فصول مختلف در تعیین بهرهبرداری از آبهای سطحی و نیز ارزیابی وضعیت زیستمحیطی دارای اهمیت است - همتی، . - 1391 از اینرو هدف تحقیق حاضر بررسی کمی تغییرات شاخصهای جریان پایه و تعداد روزهای صفر جریان در ایستگاههای الادیزگه، گیلانده، سامیان و اربابکندی در دوره آماری 1353-1393 با استفاده از نرمافزار IHA Software 7.1 میباشد.
مواد و روشها معرفی منطقه مورد مطالعه
رودخانه قرهسو از پیوند رودهای پرآب متعدد دیگر تشکیل میگردد با 285 کیلومترطول و حدود 554 میلیون متر مکعب متوسط آبدهی سالانه، طویلترین و پرآبترینرودخانه داخلی استان اردبیل به شمار میرود. رودخانه قرهسو از رشتهکوه تالش در شرق اردبیل سرچشمه میگیرد و در مسیر خود ضمن عبور از دشت اردبیل آبهای جاری این قسمت از جمله بالخلوچای را جمعآوری مینماید. در مسیر جریان این رودخانه ایستگاههای هیدرومتری گیلانده، الادیزگه، سامیان و اربابکندی واقع شده است.
این رودخانه دامنههای شمالی توده سبلان را دور زده و در شمالغرب شهر مشگین شهر در محل کوجنق، آب رودخانه اهرچای را نیز دریافت کرده و سپس با یک انحراف قائم به سمت شمال جریان مییابد و سرانجام در محل اصلاندوز به رودخانه مرزی ارس تخلیه میشود . قرهسو با این که از جمله رودخانههای دائمی استان محسوب میگردد، ولی بهسبب برداشت آب برای مصارف آبیاری بخش اعظم بستر آن در تابستان خشک میشود. میانگین بارش سالانه منطقه مورد مطالعه حدود 300 میلیمتر در سال بوده و بر اساس روش آمبرژه دارای اقلیم نیمه خشک سرد است. موقعیت کشوری و استانی بازه های رودخانه قره سو و موقعیت ایستگاههای هیدرومتری مورد مطالعه مطابق شکل - 1 - میباشد.
شکل -1 موقعیت کشوری و استانی ایستگاههای هیدرومتری مورد مطالعه در استان اردبیل
