بخشی از مقاله
چکیده
تغییرات شدید مربوط به دما و بارش در یکصد سال اخیر در سراسر دنیا که انتظار می رود همچنان ادامه داشته باشد، موجب نگرانی روزافزون جوامع در مورد تغییرات اقلیمی آینده شده است، به ویژه که این تغییرات اقلیمی بر پارامترهای چرخه هیدرولوژی از قبیل رطوبت خاک و میزان رواناب و به تبع آن بر منابع آبی موجود تأثیر می گذارد.
در این میان یکی از روشهای بررسی اثرات تغییر اقلیم به بیلان آب شبیهسازی رفتار هیدرولوژیکی حوضههای آبریز با استفاده از مدلهای هیدرولوژیکی است. در صورتی که یک مدل هیدرولوژیکی بتواند رفتار یک حوضه آبریز را در دوره اخیر به خوبی شبیه سازی نماید متعاقبا می توان انتظار داشت با اعمال سناریوهای مختلف تغییر دما و بارش در آینده، بتوان تغییرات بیلان آب را برآورد نمود.
در این تحقیق و در قالب یک مطالعه ی موردی، برای شبیه سازی رفتار هیدرولوژیکی حوضه ی سرباز واقع در استان سیستان و بلوچستان در سه دوره ی نزدیک 2020 - میلادی - ، میانی 2050 - میلادی - و دور 2080 - میلادی - از مدل هیدرولوژیک SWAT استفاده شده است. برای دستیابی به دقت قابل قبول، مدل های ایجاد شده 30000 بار مورد آزمایش قرار گرفتند و به این ترتیب پارامترهای مناسب جهت شبیه سازی تعیین گردید. نتایج به دست آمده نشان دهنده ی قابلیت دستیابی به نتایج قابل قبول با استفاده از مدل SWAT می باشد.
-1 مقدمه
توسعه روز افزون جمعیت، افزایش نیازهای کشاورزی و پیشرفتهای صنعتی و در نتیجه افزایش نیازهای آبی، برنامهریزی تامین آب را برای هر کشوری در اولویت قرار میدهد. لزوم مهار آبهای سطحی به ویژه برای کشوری مانند ایران با نزولات جوی کم، بسیار با اهمیت است. کشورهایی که در کمربند خشکسالی واقع شده اند، همواره با تهدید محدودیت منابع آب مواجه هستند و تغییر اقلیم به همراه عوامل دیگری نظیر رشد جمعیت، آلودگی، توسعه شهری و تغییرات کاربری اراضی منجر به بروز وضعیت بحرانی در منابع آب خواهد شد.
در قرن گذشته تشدید فعالیت های بشر، میزان گازهای گلخانه ای - از جمله متان، دی اکسید کربن و - CFC را در اتمسفر افزایش داده است. افزایش میزان این آلاینده ها موجب افزایش میزان تشعشع برگشتی نور خورشید از سطح زمین شده که در اثر آن تغییراتی در میانگین دمای زمین و متعاقبا روند بارش رخ می دهد.گزارش های IPCC نشان می دهد اگر روند انتشار گازهای گلخانه ای کاهش نیابد متوسط دمای سطح زمین می تواند به میزان 1 تا 3/5 درجه سانتیگراد تا سال 2100 افزایش یابد - 18، 19، 20 و . - 21 طبق گزارش های IPCC تغییر اقلیم منتج از فرآیند فوق باعث ایجاد تغییرات در رژیم هیدرولوژی در چند دهه اخیر در سطح جهان شده است.
به طوری که بارندگی و جریان های سطحی در عرض های جغرافیایی بالا و میانی بیشتر و در عرض های پایینی کمتر شده و احتمال مواجهه با رخدادهای حداکثر اقلیمی مانند سیلاب و خشکسالی افزایش یافته است 18 - ، 19، 20 و . - 21 نگرانی ها در مورد تغییرات اقلیمی آینده در سال های اخیر، باعث توجه بیشتر به این مساله شده است، زیرا تغییرات مربوط به دما و بارش در یکصد سال اخیر در سراسر دنیا با شدت بیشتری رخ داده و انتظار می رود که همچنان ادامه داشته باشد. مطابق جدول - 1 - چنین تغییرات اقلیمی بر پارامترهای چرخه هیدرولوژی از قبیل رطوبت خاک، آب زیرزمینی، بزرگی و مدت رواناب و به تبع آن بر منابع آبی موجود تأثیر می گذارد.
مبحث تغییر اقلیم از جنبه های مختلفی مورد توجه قرار گرفته و تحقیقات متنوعی در ارتباط با منابع آب به انجام رسیده است که از جمله می توان به پژوهش صورت پذیرفته از سوی رگب و پرادهوم - 2000 - تحت عنوان تغییر اقلیم و مدیریت منابع آب در نواحی خشک و نیمه خشک، با پیش بینی شرایط آب و هوایی آینده و مقایسه آن با مقادیر میانگین ماهانه اقلیم حاضر، کار تحقیقاتی هافمن - 2002 - در زمینه ی ارزیابی پتانسیل تأثیر تغییرات اقلیم بر روی رژیم رودخانه و منابع آب به کمک مقایسه هیدروگراف های آینده و حاضر و ارزیابی تغییرپذیری مکانی واکنش رودخانه ها نسبت به تغییر اقلیم، پژوهش مرریت و همکاران - 2004 - پیرامون سناریوهای تغییر اقلیم برای حوضه اکاناگان - واقع در منطقه ی بریتیش کلمبیا در کانادا - و برآورد حجم جریان سالانه و بهاری در دهه های 2050 و 2080 میلادی و تحقیق صورت پذیرفته توسط ماتوندو و همکاران - 2004 - بر روی تاثیر تغییر اقلیم بر روی هیدرولوژی و منابع آب در سوازیلاند1 به کمک مدل رواناب بارش وات بال2 اشاره نمود.
-2 مدل هیدرولوژیکی 3 SWAT
-1-2 معرفی مدل هیدرولوژیکی SWAT
مدل SWAT یکی از جدیدترین مدل ها در زمینه ی برآورد تغییرات اقلیمی است که برای پیش بینی اثرات فعال یتهای مدیریتی اراضی بر آب، ایجاد رسوب و عوامل شیمیایی کشاورزی در مقیاس حوضه آبریز با تنوع خاک، کاربری اراضی و شرایط مدیریتی در بازه زمانی طولانی توسعه یافته است. این مدل از نظر محاسباتی کارآمدی مناسبی دارد و کاربران را قادر به شبیه سازی طولانی مدت مینماید. مدل SWAT از نظر زمانی یک مدل پیوسته است و برای شبیه سازی رخدادهای سیلابی منفرد طراحی نشده است. اولین نسخه از مدل SWAT در سال 1970 میلادی به عنوان مدلی برای تعیین کیفیت آب زیر زمینی ارایه گردید. شکل - 1 - چرخه هیدرولوژیکی در این مدل را نمایش می دهد.
-2-2 تحقیقات انجام پذیرفته با استفاده از مدل SWAT
تاکنون تحقیقات متنوعی با کمک مدل SWAT انجام پذیرفته است. ون لیو و همکارانش - 2003 - توانایی مدل SWAT در شبیهسازی دبی رودخانه را ارزیابی کرده و نتیجه گرفتند این مدل قادر است دبی را با دقت قابل قبولی شبیهسازی کند.
