وحید کاکاپور

به منظور به کاربردن موفقیت آمیز مدل هیدرولوژیکی ، می بایست پارامترهای مدل به دقت تعیین شوند . بدلیل فقدان اطلاعات فیزیکی مشخص و همچنین اندازه گیری های میدانی که بسیار هزینه بر هستند، اندازه گیری همه مقادیر پارامترهای مدل امکان پذیر نمی باشد.بنابراین تخمین پارامترها معمولا بوسیله برازش خروجی مدل و داده های مشاهده ای در یک فرایند سعی و خطا انجام می شود. از طرف دیگر کاریرد موفقیت آمیز مدل های هیدورلوژیکی بستگی به دقت واسنجی مدل دارد. بنابراین قبل از به کار بردن نتایج مدل برای تصمیم گیری های مختلف باید واسنجی جهت افزایش قابلیت اطمینان مدل به دقت انجام شود. لذا در این پژوهش سعی شده است با استفاده از مدل بارش- رواناب IHACRES جریان رودخانه ای برای حوضه ی آبخیز قره سو در استان کرمانشاه شبیه سازی شود.مدل IHACRES دارای 3 متغیر ورودی: بارش روزانه، دمای روزانه و دبی روزانه می باشد. ابتدا مدل با داده های روزانه دبی 20 ساله (2000-1981) واسنجی گردید و سپس در طول دوره آماری (2010-2001) مورد اعتبارسنجی قرار گرفت.نتایج شبیه سازی نشان داد در هردو دوره واسنجی و اعتبار سنجی ، مقادیر برآوردی مدل خصوصا در مقادیر دبی اوج کمتر از مقادیر مشاهداتی بود. اما در مجموع با توجه به انحرافات کم مدل و شبیه سازی خوب مقادیر دبی حداقل و براساس دو پارامتر ضریب تعیین (640/0 R2=) در مرحله واسنجی و (624/0 R2=)در مرحله اعتبار سنجی و ضریب کارایی (639/0 CE=) در مرحله واسنجی و(622/0 CE=) در مرحله اعتبار سنجی می توان گفت عملکرد مدل در حوزه مطالعه رضایت بخش بوده است.

آب های سطحی به لحاظ ماهیّت پویای خود و همچنین گذر از مسیرهای مختلف،  به راحتی آلوده شده و در مدت کوتاهی، آلودگی را به محیط های دیگر منتقل می کنند. از دیدگاه های مختلف، پایش مداوم تغییر در کیفیت آب های سطحی مخصوصا زمانی که به پشت سدها منتهی می شوند، از نظر سلامت محیطی و انسانی، بسیار مهم است.  با توجه به اهمیت پایش مداوم کیفیت آب های سطحی منتهی  به آب های جمع شده در پشت سدها، در این مطالعه سعی شده است تا با استفاده از روش های مناسب، کیفیت آب های سطحی در حوضه رودخانه یامچی مورد مطالعه قرارگیرد. به منظور بررسی تغییرات در کیفیت آب های سطحی در محدوده فضایی(در مسیر رودخانه بالخلی چای تا سدّ یامچی) –زمانی(در بازه زمانی مطالعاتی 1390-1400)، از داده ها و اطلاعات سازمان ها،  نمونه های میدانی و همچنین از شاخص های مختلف، استفاده شد. برای بررسی کیفیت آب، از شاخص کیفی آب، شاخص برآورد ذرات معلق یعنی؛ SPM  (بر اساس داده های Landsat-8) و همچنین از شاخص تفاوت نرمال و اصلاح شده آب، یعنی  MNDWI(مشتق شده از تصاویر در محیط موتور گوگل ارث انجنین) برای دوره زمانی مورد مطالعه، استفاده گردید. در این مطالعه، برای بررسی تغییرات زمانی- فضایی کیفیت آب در دوره مطالعاتی از داده های کیفی (شامل : pH، EC، TDS، کدورت، Ca2+، DO، Mg2، Na+، Cl، HCO3، SO4،  نیترات، فسفات، BOD، COD، کلیفرم کل و کلیفرم مدفوعی) استفاده گردید. برای رسیدن به هدف مطالعه، از 18 پارامتر کیفی آب مانند : pH، EC، TDS، کدورت، Ca2+، DO، Mg2، Na+، Cl، HCO3، SO4، نیترات، فسفات، BOD، COD، کلیفرم کل و کلیفرم مدفوعی) استفاده شد. در پایان نیز نتایج با استفاده از امکانات سیستم اطلاعات جغرافیایی به صورت نقشه های پهنه بندی ارائه گردید. نتایج بررسی ها در محدوده سد یامچی اردبیل، نشان داد که پارامتر EC و TDS،  سختی، کلیفرم کل و DO از حد استاندارد تعیین شده سازمان بهداشت جهانی بالاتر است. بررسی شاخص کیفی آب (WQI) و استفاده از آنتروپی شانون نیز نشان داد که کیفیت آب محدوده مورد بررسی براساس طبقه بندی استاندارد جهانی در فصل مرطوب، مطلوب بوده ولی در فصل خشک نامطلوب است. همچنین بررسی نتایج ارائه شده در نقشه های تهیه شده با  استفاده از محاسبه شاخص SPM برای حوضه یامچی، بیانگر وجود مقدار بالای ذرات جامد معلق برای دوره مرطوب نسبت به دوره خشک در رودخانه یامچی می باشد. مقایسه بازه های زمانی نشان می دهد که مقدار تغییرات SPM در سال 1393 برای دوره مرطوب و در سال 1397 برای دوره خشک شدید تر است که دلیل آن می تواند متاًثر از عوامل طبیعی و انسانی در محدوده حوضه باشد. بررسی میزان کدورت نیز، بیانگر تغییرات شدید در دوره های مشابه است. بررسی ها همچنین نشان داد که پارامترهای مورد بررسی با شاخص SPM یا مقدار ذرات معلق، هم بستگی بالایی با یکدیگر دارند. بررسی روند تغییرات مقدار حاصل از به کارگیری شاخص MNDWI  نیز نشان داد که روند صعودی مقادیر منتج، منطبق بر دوره مرطوب و روند نزولی نیز منطبق بر دوره فصل خشک است و میزان این تغییرات در سطح حوضه در حدود 4 کیلومتر می باشد.

رشد سریع صنایع و کارخانه ها از یک طرف و جنگل زدایی و تخریب محیط زیست از طرف دیگر باعث افزایش روزافزون گازهای گلخانه ای در سطح زمین در دهه های اخیر شده است. افزایش گازهای گلخانه ای منجر به افزایش دمای اتمسفر در سطح جهانی می گردد که به گرمایش جهانی مرسوم می باشد. این اثرات منحصر به افزایش دمای اتمسفر نبوده و سایر متغیر های اقلیمی را نیز تحت تأثیر قرار می دهد که به آن پدیده تغییر اقلیم گفته می شود. این مطالعه به منظور بررسی اثرات تغییر اقلیم بر حوضه «قره سو» در دوره های 30 ساله (2044-2015) و (2075-2045) انجام پذیرفته است. 10 مدل GCM از مجموعه مدل های AR4 جهت بررسی تغییرات اقلیم در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفت.6 ایستگاه هواشناسی برای بررسی تغییرات دما و 9 ایستگاه نیز برای بررسی تغییرات بارندگی انتخاب شدند. بر اساس دقت مدل هایGCM  در پیش بینی پارامترهای دما و بارش، این مدلها وزن دهی شده و بر اساس وزن آنها، الگوی متوسط برای تمام این مدل ها تعریف شد و تحت سناریوهای انتشار A2 وB1، داده های روزانه دما و بارندگی با استفاده از مدل LARS-WG تولید شدند. سپس با استفاده از روش IDW داده های هواشناسی به صورت منطقه ای تبدیل شدند. نتایج  وزن دهی مدل های GCM نشان داد که در بین ده مدل به طور میانگین، مدل IPCLCM4.0 بیشترین دقت را در برآورد دما و مدل GISS-ER بیشترین دقت را در برآورد بارش در کل حوضه قره سو از خود نشان دادند. همچنین نتایج مربوط به بخش تغییرات پارامترهای اقلیمی دما و بارش نشان داد که فصل تابستان و بهار به ترتیب بیشترین مقدار افزایش دما را در دو دوره ی آینده نزدیک (2044-2015) و آینده دور (2074-2045) برای هر دو سناریو A2 و B2 خواهند داشت و فصل زمستان بیشترین مقدار کاهش بارندگی را دارد.