مدل‌سازي بارش-رواناب به‌منظور پيش‌بيني حداكثر جريان روزانه در شرايط تغيير اقليم

مقدمه و هدف: يكي از مهم‌ترين چالش‌ها در سال‌هاي اخير مساله تغيير اقليم و اثرات آن بر منابع آبي است كه به‌عنوان يكي از اصلي‌ترين زمينه‌هاي تحقيقاتي در سراسر جهان محسوب مي‌شود. دو نشانه‌ي بارز و مشخص تغيير اقليم تغيير در ميانگين و مقادير حدي متغيرهاي اقليمي است كه مي‌تواند احتمال بروز سيلاب‌ها را افزايش دهد و آثار زيانباري را در پي داشته باشد. به همين دليل لازم است تا اثر تغيير اقليم بر سيلاب حوضه‌ها در دوره‌هاي آتي بررسي گردد. مواد و روش ها: در اين تحقيق با استفاده از داده‌هاي روزانه بارش و دماي مشاهده‌شده در دوره 2005-1961 ايستگاه‌هاي سينوپتيك و كليماتولوژي داخل و اطراف حوزه آبخيز بختياري اثر تغيير اقليم موردبررسي قرار گرفت. براي پيش‌بيني بارش و دما در آينده از داده‌هاي مدل گردش عمومي canESM2 تحت سناريوهاي حدي 6/2RCP و 5/8RCP براي متغيرهاي اقليمي در دوره‌هاي 2006 تا 2100 استفاده شد. معيارهاي مؤثر در ريزمقياس نمايي با توجه به ميزان همبستگي متغيرهاي پيش‌بيني كننده و پيش‌بيني شونده پايگاه NCEP انتخاب شد. سپس از مدل نيمه توزيعي MORDOR-SD براي ارزيابي اثرات تغير اقليم بر ميزان رواناب استفاده شد. اين مدل با استفاده از داده‌هاي روزانه بارش و دما و دبي‌هاي مشاهده‌اي در ايستگاه تنگ پنج بختياري در دوره آماري 2006-1976 واسنجي و اعتباريابي شد. اعمال نتايج تغييرات داده‌هاي بارش و دماي به‌دست‌آمده از مدل SDSM تحت دو سناريوي ذكرشده و بازتوليد آن‌ها به تعداد بسيار زياد به روش بوت استرپ ناپارامتري و جايگزيني رويدادهاي حداكثر روزانه حاصل از آن در مدل هيدرولوژيكي دستيابي به حداكثر جريان روزانه و احتمال مربوط به آن را ممكن ساخت. پس از پايان شبيه‌سازي و محاسبه تابع توزيع تجمعي رويدادهاي شبيه‌سازي شده مقادير حداكثر دبي‌هاي روزانه در دوره بازگشت‌هاي مختلف محاسبه شد.  يافته‌ها: نتايج نشان داد كه پارامترهاي دما و بارش تحت سناريوهاي 6/2RCP و 8/5RCP با متوسط معيارهاي ارزيابي 1/29 MAE=1/96, RMSE= و 0/56NASH=براي بارش به‌طور متوسط 5/4 تا 11 درصد كاهش نسبت به دوره پايه و براي دما با معيارهاي ارزيابي2/71=MAE=2/27، RMSE و0/92=NASH از 6/5 تا 10/4 درصد افزايش نسبت به دوره پايه را به دنبال دارد. نتايج معيارهاي ارزيابي نش-ساتكليف و كلينگ- گوپتا به ترتيب 0/76 و 0/83 است كه نشان از توانايي قابل‌قبول مدل هيدرولوژيكي در شبيه‌سازي است. نتيجه‌گيري: نتايج نهايي تحقيق نشان داد كه حداكثر دبي‌هاي روزانه شبيه‌سازي‌شده با استفاده از داده‌هاي سناريوي 8/5 در دوره بازگشت‌هاي مختلف، مقادير بيشتري را نسبت به حداكثر دبي‌هاي روزانه در سناريوي 2/6 نشان مي‌دهد اما نسبت به داده‌هاي حداكثر روزانه در دوره پايه تغيير قابل‌توجهي وجود ندارد.