۲۱۱۶۱پ
per
تحلیل تاثیر عوامل اقلیمی و فعالیت‌های انسانی در تغییرات رواناب حوضه آبریز لیقوان چای
Analysis of climatic factors and human activities effects on runoff changes in Lighvan chai Basin, East Azerbaijan
/رضا کنعانی
: کشاورزی
، ۱۳۹۸
، میرزائی
۱۳۶ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
علوم و مهندسی آب گرایش منابع آب
۱۳۹۸/۰۲/۱۸
تبریز
در سال‌صهای اخیر جریان رودخانه‌صها در اثر تغییر اقلیم و اقدامات انسانی به‌صویژه در مناطق خشک و نیمه خشک به‌صطور قابل توجهی کاهش یافته است و این موضوع در کشور ایران یکی از چالش‌صهای اساسی در رابطه با مدیریت منابع آب می‌صباشد .در این تحقیق روند تغییرات عوامل و پارامترهای موثر در ایجاد رواناب حوضه و تعیین سهم هر کدام از مجموعه عوامل اقلیمی و انسانی در تغییرات رواناب حوضه معرف لیقوان از زیرحوضه‌صهای دریاچه ارومیه تحلیل و بررسی گردید .در تعیین مدل هیدرولوژیکی از روش‌صهای رگرسیون چندگانه پیشرو و ریج استفاده شد .برای تعیین روند تدریجی و سریع متغیرصهای هیدرواقلیمی حوضه به-ترتیب از آزمون‌صهای من‌صکندال و پتیت استفاده شد .نتایج نشان داد مقادیر جریان رودخانه لیقوان‌صچای) در ایستگاه هروی (در همه مقیاس‌صهای زمانی مورد بررسی دارای روند نزولی می‌صباشد .در فصل بهار، تمام متغیر-های مرتبط با بارش روند کاهشی نشان دادند .در مورد متغیرهای دمای هوا) میانگین، حداکثر و حداقل(، نتایج نشان داد که در اکثر مقیاس‌صهای زمانی روند افزایشی وجود دارد که این روند در ماه‌صهای دی تا اردیبهشت بسیار معنی‌صدار بود .همچنین، اختلاف دمای حداکثر و حداقل نیز روند افزایشی نشان داد .از طرفی، روند سری زمانی نم نسبی هوا نزولی) به‌صویژه در زمستان (بود .می‌صتوان نتیجه گرفت که ترکیب همه این تغییرات اثر معنی‌صداری در کاهش رواناب خروجی حوضه داشته است .نتایج آزمون پتیت نیز نشان داد که آبدهی لیقوان‌صچای) در ایستگاه هروی (دارای نقطه تغییر و شکست می‌صباشد که متوسط آبدهی در دوره اخیر کاهش ۳۵ درصدی نسبت به دوره مبنا) دوره قبل از شکست (دارد .اغلب متغیرهای اقلیمی مورد مطالعه) مانند دما و نم‌صنسبی (تغییر ناگهانی داشتند که زمان تغییر این متغیرها و نیز آبدهی حوضه در ایستگاه هروی در اواسط دهه ۱۳۷۰می‌صباشد .نتایج نشان داد در بالادست حوضه) ایستگاه لیقوان (هرچند روند نزولی تدریجی وجود دارد ولی افت ناگهانی وجود ندارد .لذا نظر به‌صاینکه شرایط اقلیمی حوضه تقریبا یکنواخت است پس نقش اقدامات انسانی مانند تغییر سطوح و الگوی کشت و برداشت آب برای مصارف شرب نواحی شهری در تغییرات جریان رودخانه برجسته‌صتر می باشد .با توجه به نتایج بدست آمده در مدل انتخابی بهینه برای برآورد جریان رودخانه می‌صتوان دریافت که اولا روش رگرسیون ریج در مقایسه با روش‌ص رگرسیون پیش‌صرو نتایج بهتری می‌صدهد و پارامترهای موثر اقلیمی را که به‌صلحاظ تحلیل فیزیکی ضروری تشخیص داده صشد، در مدل نگه می‌صدارد .ثانیا ملاحظه گردید متغیرهایی مانند نسبت آب معادل برف به کل بارش بهار و بارش پاییز و حتی نم‌صنسبی در مدل‌صهای مختلف شرکت داده شده و نقش موثری در مقدار رواناب حوضه دارند، یعنی توجه به نوع بارش) برف (و توزیع زمانی بارش) فصول پاییز و بهار (را ضروری می سازد .نتایج نشان داد سهم فعالیت‌صها و عوامل انسانی در تغییرات رواناب خروجی حوضه بیشتر از سهم عوامل اقلیمی بوده است به‌صطوری‌صکه میزان سهم عوامل انسانی در کلیه مدل‌صهای بکار رفته بین ۶۵ تا ۸۴ درصد بوده و به‌صتبع آن، سهم عوامل اقلیمی در بازه ۳۵ تا ۱۶ درصد تخمین زده شد .پس در کنار تاثیر متغیرهای طبیعی و اقلیمی، نقش فعالیت‌صهای انسانی در حوضه قابل توجه بوده است .در رابطه با بررسی تغییرات فصلی، نتایج نشان داد طول فصل زمستان اقلیمی در مقایسه با فصل تقویمی در منطقه مورد مطالعه به‌صطور متوسط حدود ۲۴ روز کوتاه‌صتر شده است
In recent years, rivers flows have significantly decreased due to regional or global climate change and human activities especially in the arid and semi-arid regions and this issue in Iran is one of the major challenges in water resources management. In this study, the effect of climate change and human activities on the runoff responses was examined using hydrologic model simulation in the Lighvan basin (one of sub basins in Urmia Lake basin) located in the northwest of Iran. For determination of hydrologic model MLR methods (Forward and Ridge) were used. The MannKendall test was applied to identify the trends in hydro-climatic data series. Also, the Pettitts test was adapted to detect change-points in the annual discharge values and climatic variables. Results showed that streamflow values of Lighvanchai River (in Hervy station) had a downward trend in the all time scales. In the spring, all precipitation related variables showed a decreasing trend. In the case of temperature variables (mean, maximum, minimum) , there was an increasing trend at the most of the studied time scales, which were significant from January to May. Furthermore, the differences between Tmax and Tmin showed an increasing trend. On the other hand, air relative humidity time series showed a decreasing trend (especially in winter). It could be concluded that the combination of these changes led to decreasing trend in basin runoff. The result of Pettitt test showed that the streamflow of Lighvanchai (in Hervy) had a sudden change point, so that the average discharge in the recent period had been decreased about 35 compared to the first period. Most of studied climatic variables such as air temperature and RH, had a sudden change point that the date changes of these variables and the basin discharges (at Hervy station) were occurred in the mid-1990s. Regarding the discharges of Lighvan station (upstream of basin) the null hypothesis of abrupt change point were rejected. Therefore, given that the climatic conditions of the basin are almost uniform, the role of human actions such as changing area and pattern of cropping and water harvesting for urban areas drinking, is more prominent in river flow changes. Regarding to the results obtained in the selected model for streamflow prediction, it can be seen that, firstly, the Ridge regression method has better results compared with other regression methods and holds effective climatic parameters in the models that are also recognized as essential in physical analysis. Secondly, variables such as Snow/P spring ratio and Pautumn and even RH have been included in various models and have an effective role in the amount of runoff, meaning that it is necessary to pay attention to the type of precipitation (snow) and temporal distribution of precipitation (autumn and spring seasons). Estimating the contribution of climatic and human factors in streamflow changes in the studied basin showed that the contribution of human factors is more than climatic factors, the effect percentages of the human factors and climatic factors on runoff reduction in all the models used were 65 -84 and 16 -35 , respectively. Therefore, the impact of human activities on the river flow changes was significant. Regarding the seasonal variation, the results showed that the length of winter season is shorter than 24 calendar days in comparison with the calendar season in the study area
Analysis of climatic factors and human activities effects on runoff changes in Lighvan chai Basin, East Azerbaijan
کنعانی، رضا
Kanani, Reza
فاخری فرد، احمد، استاد راهنما
قربانی، محمد علی، استاد راهنما
دین پژوه، یعقوب، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
