اثر تغيير اقليم بر فراواني سيلاب حوضه كلاردشت با استفاده از تلفيق الگوريتم knn و مدل hadcm3

The Effect of Climate Change on Flood Frequency of Kelardasht Basin using K-nn and HadCM3 Model

تغيير اقليم مي تواند منجر به تاثيرات جدي بر فراواني، مقدار و مدت متغيرهاي حدي هيدرولوژيكي شود. حدهاي نهايي هيدرولوژيكي تغييريافته، مي تواند بر طراحي سازه هاي هيدروليك در آينده، توسعه دشت هاي سيلابي و مديريت منابع آب اثرگذار باشد. اين پژوهش به بررسي تاثيرات تغيير اقليم با استفاده از تلفيق روش توليد بارش knn و مدل haccm3 از سري مدل هاي گردش عمومي جو سناريوي a2 و همچنين مدل هيدرولوژيكي hechms مي پردازد. ابتدا ريزمقياس كردن داده هاي gcm با استفاده از مدل hadcm3 سناريوي a2 در روش نزديك ترين همسايه (knn) كه يك روش استوكاستيك است، انجام پذيرفت. سپس با تهيه نقشه هاي پوشش گياهي و تهيه نقشه گروه هيدرولوژيكي خاك و تعيين پارامترهاي موردنياز براي مدل hechms، اقدام به واسنجي مدل با استفاده از 4 واقعه سيلاب شد. نتايج rmse، r و آزمون t استيودنت نشان از همبستگي و تطابق بالاي مدل هيدرولوژيكي در شبيه سازي دبي اوج داشت. نتايج تحليل ميزان بارندگي 2 ساعته با دوره بازگشت 100 ساله نشان داد كه در دوره پايه (2011-1980) نسبت به دوره آينده (2069-2040)، 32 درصد كاهش داشته است. پس از تعيين منحني شدت مدت فراواني، مقادير توزيع بارش براي ايستگاه نهالستان در مدل بارشرواناب وارد شده و دبي پيك با دوره بازگشت‌هاي مختلف 2، 5، 10، 20، 50 و 100 ساله براي حوضه هاي مختلف در دوره پايه و آينده محاسبه شدند. نتايج تحليل فراواني سيل نشان داد كه دبي سيل در دوره 2069-2040 با دوره بازگشت 25 ساله در كل حوضه، نسبت به دوره پايه، 21 درصد كاهش دارد.

Global climate change may have serious impacts on the frequency, magnitude and duration of hydrological extremes. Variation in the hydrologic ultimate limits can have impact on designing of hydraulic structures in future, development of flood-plain, and management of water resources. This research, investigated the potential impact of climate change using weather generator K-nn andHadcM3models under A2 scenario and also the rainfall-runoff HEC-HMS model. First, downscaling of GCMdata using HadCM3 model under scenarioA2 in stochasticmodel called K-nnwas carried out. Then, land usemap and soil group map were prepared and required parameters were determined for the HEC-HMS model. Thereafter, and the model was calibrated and validated using 4 flood events. The results of RMSE, R and t-Student test indicated that simulated peak flow had significant correlation with observed peak flow. Results of storms analysis of 2 hours with 100- year return period showed that the base period (1980-2011) decreased by 32 percent as compared to future period (2040-2069). After determination of intensity-duration-frequency curve, distribution of precipitation values forNahalestan station imported to the rainfall-runoffmodel and peak flow with different return periods 2, 5, 10, 20, 50 and 100 years were calculated for sub-basins for the base and future periods. Results of the frequency analysis showed that peak flow in period 2040-2069 with 25 years return period would decrease by 21 percent as compared to the base period.