عنوان

ارزیابی واکنش هیدروژئومورفیک حوضه آبریز زیلبیرچای در برابر تغییرات پارامترهای اقلیمی و آنتروپوژنیک با استفاده از سنجش از دور اپتیکی و راداری,‮‭Response Assessment HydroGeomorphic of Zilbirchay Basin against Climate Parametrs and Anthropogenic Changes Using Optic & Radar Remote Sensing‬

Number

‭۲۰۱۴۴پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

ارزیابی واکنش هیدروژئومورفیک حوضه آبریز زیلبیرچای در برابر تغییرات پارامترهای اقلیمی و آنتروپوژنیک با استفاده از سنجش از دور اپتیکی و راداری

Parallel Title Proper

‮‭Response Assessment HydroGeomorphic of Zilbirchay Basin against Climate Parametrs and Anthropogenic Changes Using Optic & Radar Remote Sensing‬

First Statement of Responsibility

/صغری اندریانی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: برنامه‌ریزی و علوم محیطی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۶‬

Name of Manufacturer

، راشدی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۸۳‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

ژئومورفولوژی گرایش مدیریت محیطی

Date of degree

‮‭۱۳۹۶/۱۲/۲۳‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

برای ارزیابی و پیش‌بینی تأثیر تغییرات پارامترهای اقلیمی و آنتروپوژنیک ‮‭(LUCC)‬ بر واکنش هیدروژئومورفیک حوضه‌های آبریز، ابزارهای سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور بسیار مفید و کارآمد هستند .در تحقیق حاضر با ترکیب این دو ابزار و مدل نیمه توزیعی ‮‭SWAT‬ واکنش حوضه زیلبیرچای واقع در استان‌های آذربایجان‌شرقی و غربی نسبت به تغییرات مذکور مورد بررسی و پیش‌بینی قرار گرفت .در بخشی از رساله حاضر، روند تغییرات پارامترهای اقلیمی) دما و بارش(، دبی و سطح تراز آب‌های زیرزمینی با روش‌های من‌کندال و من‌کندال دنباله‌ای مورد آزمون قرار گرفت .نتایج تحلیل روند تغییرات پارامتر بارش در دوره ‮‭۳۰‬ ساله‮‭۲۰۱۴) - (۱۹۸۵‬نشان‌دهنده عدم وجود روند معنی‌داری است هرچند کاهش بارش در طول این دوره وجود دارد .پارامتر دما نیز در مقیاس‌های ماهانه و سالانه دارای روند افزایشی معنی‌داری در سطح ‮‭۹۹‬ درصد است .تحلیل روند پارامتر دبی نشان داد که این پارامتر در همه ماه‌های سال به غیر از ماه مه دارای روند کاهشی در سطح معنی‌داری ‮‭۹۹‬ درصد است .روند من کندال دنباله‌ای نشان داد که تاریخ شروع کاهش معنی‌داری در پارامترهای دما و دبی از سال ‮‭۱۹۹۸‬ شروع شده و باهم تطابق دارند .آب‌های زیرزمینی نیز با توجه به کاهش یا افزایش سطح تراز آن‌ها به سه خوشه تقسیم گردید .یکی از این خوشه‌ها به دلیل واقع شدن در پای کوه روند افزایشی نشان می‌دهد ولی این افزایش در حد معنی‌داری نمی‌باشد .دو خوشه دیگر به‌شدت دارای روند کاهشی معنی‌داری هستند .بخش دیگر رساله به مدل‌سازی هیدرولوژیکی اختصاص یافت که تحت سناریوی پایه و ‮‭۱۳‬ سناریوی دیگر مورد مدل‌سازی قرار گرفت .ابتدا مدل برای ‮‭۲۹‬ پارامتر مؤثر در دبی و ‮‭۱۱‬ پارامتر مؤثر در رسوب مورد تحلیل حساسیت قرار گرفت .کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل بر اساس شاخص‌های ضریب تبیین‮‭(R۲)‬ ، ضریب نش‌ساتکلیف‮‭(ENS)‬ ، نسبت خطای مجذور ریشه مربعات به انحراف معیار ‮‭(RSR)‬ و درصد اریبی ‮‭(PBIAS)‬ صورت گرفت که برازش این شاخص‌ها نشان‌دهنده کالیبراسیون و اعتبارسنجی خوب مدل برای پارامتر دبی و رسوب بود .نتیجه حاصل برای شبیه‌سازی واکنش پارامترهای هیدرولوژیکی در برابر ‮‭LUCC‬ نشان‌دهنده تأثیرپذیری پارامترهای جریان رودخانه، تبخیر- تعرق واقعی و میزان مشارکت آب‌های زیرزمینی در جریان رودخانه است که سهم هر کدام به ترتیب‮‭۷‬ -،‮‭۳/۲‬ + و‮‭۱۸‬ - درصد می‌باشد .در ‮‭۱۶‬ سال آینده نیز با در نظر گرفتن تغییرات پارامترهای اقلیمی تحت شرایط تغییر کم‮‭(CLC)‬ ، این میزان به ترتیب به‮‭۲۰‬ -، ‮‭۱۹/۱‬ و‮‭۴۸‬ - درصد و تحت شرایط تغییر شدید ‮‭(CHC)‬ به ترتیب به‮‭۵/۴۰‬ -،‮‭۱۸‬ - و‮‭۵/۷۶‬ - درصد خواهد رسید .این نتایج نشان‌دهنده تأثیر شدید تغییرات اقلیمی بر پارامترهای هیدرولوژیکی است که با ترکیب تغییرات کاربری اراضی این تأثیرات شدیدتر می‌شوند .تأثیر تغییرات برای پارامترهای فرسایش و رسوب، به‌صورت کاهشی عمل کرده است چرا که تغییرات کاربری اراضی به سمت افزایش پوشش گیاهی حرکت کرده و افزایش کاربری‌هایی مانند باغ و زراعت یونجه، میزان فرسایش و رسوب منطقه را در سال‮‭۲۰۳۰‬ ، به میزان ‮‭۱۶‬ درصد کاهش خواهد داد .با ترکیب ‮‭LUCC‬ در ‮‭۱۶‬ سال آینده این پارامترها) فرسایش و رسوب (به میزان ‮‭۳۸‬ و ‮‭۳۲‬ درصد به ترتیب برای تغییرات ‮‭CLC‬ و‮‭CHC‬ ، کاهش خواهند یافت .این کاهش دلیل این نیست که منطقه به سمت توسعه پایدار حرکت می‌کند بلکه به دلیل کاهش بارش، افزایش تبخیر- تعرق و همچنین کاهش دبی، نیروی لازم برای انتقال مواد فرسایش یافته به خروجی حوضه وجود نخواهد داشت .بخش دیگر رساله به بررسی پدیده فرونشست رخ‌داده با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری و تصاویر ‮‭ENVISAT ASAR‬و ‮‭SENTINEL۱‬ و ارتباط آن با افت سطح آب‌های زیرزمینی اختصاص یافته است .نتایج حاصل از این تکنیک نشان داد که‮‭۵۳/۰‬ ، ‮‭۹/۱‬ و ‮‭۸۹/۶‬ کیلومترمربع از مساحت دشت موجود در حوضه به ترتیب دارای فرونشست خیلی زیاد، زیاد و متوسط هستند .نتیجه به دست آمده با پیمایش میدانی مورد صحت سنجی قرار گرفت که با نتایج فوق قابل تطبیق بود .تحلیل رگرسیون بین فرونشست رخ‌داده در دشت مرند و افت سطح آب‌های زیرزمینی نشان‌دهنده ضریب تبیین ‮‭۸۸/۰ ۹۴/۰‬ بود .لذا تأثیر ‮‭LUCC‬ بر سطح ذخیره آب‌های زیرزمینی حاصل از مدل‮‭SWAT‬ ، تحت سناریوی پایه و ‮‭۱۳‬ سناریوی دیگر مورد بررسی و پیش‌بینی قرار گرفت .نتایج نشان می‌دهد که تغییرات اقلیمی شدیدا سطح ذخیره آب‌های زیرزمینی را کاهش می‌دهد طوری که در آینده در شرایط‮‭CLC‬ ، ‮‭۱۹‬ درصد و در شرایط‮‭CHC‬ ، ‮‭۲۰‬ درصد از میزان سطح ذخیره آب‌های زیرزمینی کاسته خواهد شد .با توجه به رابطه بین فرونشست و افت سطح تراز آب‌های زیرزمینی به نظر می‌آید در آینده نرخ فرونشست در منطقه مورد مطالعه افزایش خواهد یافت و منطقه به‌سوی ناپایداری گام برخواهد داشت

Text of Note

To evalute and predict the effects of land use and climate changes (LUCC) on hydrogeomorphic response in catchment, geographic information system and remote sensing tools are very useful and efficient. By combining these two tools and the semi-distributive model of soil and water assessmnt tools (SWAT), the response of the Zilbierchai catchment was investigated and predicted. In part of the present thesis, the trend of changes in climate parameters (temperature and precipitation), discharge rate and groundwater levels were investigated by using sequence and Mann-Kendall methods. The results of trend analysis of precipitation parameter over the 30-year period (1985-2014) indicate that there is no significant trend. Although there is a decrease in precipitation during this period. The temperature parameter has a significant increase in the monthly and annual scales at 99 . The analysis of the discharge parameter showed that this parameter has a decreasing trend in all months of the year except for May at a significance level of 99 . The trend of sequence Mann-Kendall showed that the start date of significant decrease in temperature and discharge parameters began in 1998 and are consistent. Groundwater was divided into three clusters due to the decrease or increase of their levels. One of these clusters shows an increasing trend due to its location at the bottom of the mountain, but this increase is not significant. Two other clusters have a significant decreasing trend. Another part of the thesis was devoted to hydrological modeling, which was modeled under the baseline scenario and 13 other scenarios. At first, the model was sensitized for 29 effective parameters on discharge and 11 effective parameters on sediment. Calibration and validation of the model were performed based on R2, ENS, RSR and PBIAS indices, the fitting of indices of which show well calibration and validation of the model for the parameters of discharge and sediment. The result of simulating the reaction of hydrological parameters against LUCC indicates the influence of river flow, actual evapotranspiration and groundwater contribution to river flow to be at -7 , +2.3 and -18 , respectively. In the next 16 years, considering changes in climate parameters under low delta change (CLDC ), these rates were -20 , 1.19 and -48 , and under high delta change (CHDC ), respectively, would reach to -40.5 , -18 and -76.5 . These results show the Climate change effect on hydrological parameters that are more severe with the combination of land use changes. The effect of the changes on the parameters of erosion and sedimentation has been decreasing, because landuse changes causing increase in vegetation cover, orchards and alfalfa the amount of erosion and sediment would be reduced by 16 in 2030. By combining LUCC in 2030, these parameters (erosion and sediment) will decrease by 38 and 32 , in CLDC and CHDC, respectively. This is not because the region is moving towards sustainable development, but due to reduced rainfall, increasing evaporation and transpiration, as well as reducing the discharge, and there will be no force to transport the erosion to the outlet of the catchment. Another part of this thesis is dedicated to studying the subsidence phenomenon, using radar interferometry technique and ENVISAT ASAR and SENTINEL1 data and its relation with the decline of groundwater level. The results of this estimation showed that 53, 190 and 689 ha of plain area in the catchment are at very high, high and moderate levels, respectively. The result was checked by field surveing, which was applicable to the above results. The regression analysis between subsidence occurrence in the Marand plain and groundwater level flactuations showed the R2 of 0.88 - 0.94. Therefore, the effect of LUCC on the groundwater storage level derived from the SWAT model under the baseline scenario and 13 other scenarios was investigated and predicted. The results indicate that climate change will significantly reduce the level of groundwater storage, so that in the future, under the CLDC, 19 and under the CHDC, 20 of the level of groundwater storage will be reduced. Considering the relationship between subsidence and the decline in groundwater level, it seems that in 2030, the subsidence rate in the study area will increase and the catchment will take a step toward instability

Parallel Title

‮‭Response Assessment HydroGeomorphic of Zilbirchay Basin against Climate Parametrs and Anthropogenic Changes Using Optic & Radar Remote Sensing‬

اندریانی، صغری

Andaryani, Soghra

نیکجو، محمدرضا، استاد راهنما

رضایی مقدم، محمدحسین، استاد راهنما

مختاری، داود، استاد مشاور

دهقانی، مریم، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی