سعیده خالویی؛ شهرام خلیقی؛ خالد احمدالی؛ آرش ملکیان
چکیده
امروزه اثرات تغییر اقلیم در چرخه هیدرولوژی حوضه و اثر در تغییرات رژیم هیدرولوژیکی، موضوع مهم پژوهشی شده است. عموما برای تعیین کمیت تاثیر تغییرات اقلیم بر رژیم هیدرولوژیکی، نتایج مدلهای گردش عمومی جو (GCMs) همراه با مدلهای هیدرولوژیکی استفاده میشوند. در این تحقیق، دادههای روزانه دماهای کمینه و بیشینه، بارش و ساعات آفتابی ایستگاه ...
بیشتر
امروزه اثرات تغییر اقلیم در چرخه هیدرولوژی حوضه و اثر در تغییرات رژیم هیدرولوژیکی، موضوع مهم پژوهشی شده است. عموما برای تعیین کمیت تاثیر تغییرات اقلیم بر رژیم هیدرولوژیکی، نتایج مدلهای گردش عمومی جو (GCMs) همراه با مدلهای هیدرولوژیکی استفاده میشوند. در این تحقیق، دادههای روزانه دماهای کمینه و بیشینه، بارش و ساعات آفتابی ایستگاه سینوپتیک شیراز با استفاده از مدل آماری LARSE_WG6.0 شبیهسازی شد و پس از اطمینان از کارایی این مدل در شبیهسازی متغیرهای هواشناسی مذکور در حوزه آبخیز شیراز، برای بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر رواناب منطقه مورد مطالعه دادههای دو سناریوی مدل HadGEM2-ES در دو دوره با مدل آماری LARSE_WG کوچک مقیاس شد. در مرحله بعد، رواناب منطقه با استفاده از مدل SWMM شبیهسازی شد و نتایج آن با رواناب اندازهگیری شده مقایسه شد. بدین منظور، دو واقعه برای واسنجی و یک واقعه برای اعتبارسنجی مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس آمارههای همبستگی (R)، ریشه مربعات خطا (RMSE) و ضریب کارایی نش-ساتکلیف (NSE) مدل از کارایی مناسبی برای شبیهسازی رواناب برخوردار است. سپس، دادههای بارش مدل LARSE_WG به مدل SWMM وارد شده و تغییرات رواناب در دورههای آتی نسبت به دوره پایه محاسبه شد. طبق سناریوهای اقلیمی RCP4.5 و RCP8.5 پیشبینی میشود که بارش در دوره 2040-2021، 16.10 تا 8.88 و در دوره 2080-2061، 14.49 و 19.73 درصد افزایش خواهد داشت. بنابراین، با فرض عدم تغییر کاربری در سطح منطقه هشت شهر شیراز از این لحاظ حجم رواناب 13.35 تا 21.48 درصد افزایش خواهد یافت.
حسین امامی؛ علی سلاجقه؛ علیرضا مقدم نیا؛ شهرام خلیقی سیگارودی؛ ابوالحسن فتح آبادی
چکیده
بارش یکی از مهمترین ورودیها در مدلسازی رواناب است. وجود دادههای بارش با دقت زمانی و مکانی مناسب، برای حوزههای آبخیز با ایستگاههای بارانسنجی اندک و پراکنده، بسیار مهم و ضروری است. در حال حاضر ماهوارههای اقلیمی از منابع مهم در برآورد بارش هستند. در این پژوهش، ابتدا کارایی دادههای بارش ماهواره TRMM در سری ...
بیشتر
بارش یکی از مهمترین ورودیها در مدلسازی رواناب است. وجود دادههای بارش با دقت زمانی و مکانی مناسب، برای حوزههای آبخیز با ایستگاههای بارانسنجی اندک و پراکنده، بسیار مهم و ضروری است. در حال حاضر ماهوارههای اقلیمی از منابع مهم در برآورد بارش هستند. در این پژوهش، ابتدا کارایی دادههای بارش ماهواره TRMM در سری زمانی ماهانه حوزه آبخیز چهلچای با استفاده از شاخصهای آماری R2، RMSE، NSE و Bias از طریق مقایسه با دادههای بارش ایستگاههای بارانسنجی (مشاهده شده) مورد ارزیابی قرار گرفت که مقدار این شاخصهای آماری بهترتیب 0.54، 22.70، 0.44 و 14.86- بهدست آمد. با توجه به مقدار ضریب تبیین (R2)، میتوان نتیجه گرفت که ماهواره TRMM توانسته 0.54 بارش مشاهده شده را برآورد کند. در گام بعدی بهمنظور برآورد رواناب ماهانه از سه مدل داده مبنا شامل MLP، ANFIS و SVR استفاده شد. دو نوع ترکیب ورودی به مدلهای داده مبنا شامل: 1) دادههای بارش مشاهده شده در گامهای زمانی t و 1-t و رواناب در گام زمانی 1-t و 2) دادههای بارش ماهوارهای در گامهای زمانی t و 1-t و رواناب در گام زمانی 1-t انتخاب شد. برای مقایسه میزان دقت و خطای مدلها از R2 و RMSE مرحله صحتسنجی استفاده شد که مدل ANFIS با مقدار R2 و RMSE بهترتیب برای ترکیب ورودی نوع اول 0.80 و 0.97 و همچنین، برای ترکیب ورودی نوع دوم 0.78 و 1.02 بهعنوان مدل منفرد مناسب در منطقه مورد مطالعه برای برآورد رواناب انتخاب شد. از روش میانگینگیری وزنی در رویکرد ترکیب دادهها بهمنظور مدلسازی و ارائه یک مدل ترکیبی داده مبنا استفاده شد که این مدل ترکیبی داده مبنا باعث بهبود مقادیر0.81= R2 و 4.85- =Bias برای ترکیب ورودی نوع اول و همچنین، بهبود مقدار 0.79=R2 برای ترکیب ورودی نوع دوم شد و این روش ضعف مدلهای منفرد را پوشش داده است.
علی اکبر نظری سامانی؛ شهرام خلیقی؛ مهسا عبدالشاهنژاد؛ سینا صیادی لطف آبادی؛ مجید حبیبی نوخندان
چکیده
رشد فعالیتهای صنعتی طی 200 سال گذشته در دنیا منجر به افزایش بیسابقه غلظت گازهای گلخانهای در اتمسفر و افزایش دما در لایههای پایین اتمسفر شده است. بینظمی در وضعیت بارندگیها، خشکسالیها و بیابانزایی در نقاط مختلف دنیا در ارتباط با چنین تغییرات اقلیمی مرتبط دانسته شده است. از آنجاییکه پدیده بیابانزایی بهعنوان یکی از ...
بیشتر
رشد فعالیتهای صنعتی طی 200 سال گذشته در دنیا منجر به افزایش بیسابقه غلظت گازهای گلخانهای در اتمسفر و افزایش دما در لایههای پایین اتمسفر شده است. بینظمی در وضعیت بارندگیها، خشکسالیها و بیابانزایی در نقاط مختلف دنیا در ارتباط با چنین تغییرات اقلیمی مرتبط دانسته شده است. از آنجاییکه پدیده بیابانزایی بهعنوان یکی از بارزترین وجوه تخریب منابع طبیعی در جهان مطرح شده است، در این پژوهش با بررسی روند گذشته و حال وضعیت بیابانزایی، شرایط آینده در قالب پنج بازه زمانی 1367-1358، 1387-1358، 1420-1391، 1450-1421 و 1480-1451 با بهرهگیری از مدل تعیین شدت بیابانزایی IMDPA تعیین شد. برای هر کدام از معیارهای مورد نظر (اقلیم و زمینشناسی-ژئومورفولوژی) با توجه به شرایط منطقه، چند شاخص انتخاب شد. ابتدا دما و بارش گذشته مورد بررسی قرار گرفت و سپس پیشبینی تغییرات اقلیم در آینده با استفاده از دو مدل اقلیمی HADCM3 و GFDL2.1 و سه سناریوی A2، B1 و A1B از سری مدلهای گردش عمومی جو و ریز مقیاس نمایی برای دادههای آینده صورت گرفت. سپس، نقشه کاربری اراضی در دو دوره 1365 و 1389 در چهار طبقه تهیه شد و بهعنوان ورودی مدل زنجیرهای مارکوف برای پیشبینی تغییرات کاربری آینده در سه دوره 1419، 1449 و 1479 استفاده شد. نتایج بهدست آمده نشان میدهد که میزان شدت بیابانزایی در طول زمان تغییر کرده که این تغییرات از طبقه کم به متوسط و طبقه متوسط به شدید متفاوت بوده، با مقایسه دورههای مختلف میتوان بیان کرد که بیابانزایی در طول زمان افزایش پیدا کرده است. زیرا تغییر از طبقهای به طبقه دیگر صورت گرفته، بیابانزایی پیشروی خواهد داشت. همچنین، روند اهمیت شاخصهای اقلیمی در آینده به سمت استمرار بیشتر خشکسالی خواهد بود.
محمد رستمی خلج؛ علی سلاجقه؛ علیرضا مقدم نیا؛ شهرام خلیقی سیگارودی؛ مریم آذرخشی
چکیده
مدلسازی بارش-رواناب یکی از روشهای تخمین رواناب و ابزاری مناسب برای مطالعه فرایندهای هیدرولوژیکی، ارزیابی منابع آبی و مدیریت حوزه آبخیز میباشد. اما پیچیدگی و ماهیت غیر خطی فرایند بارش-رواناب و ناشناخته بودن تاثیر عوامل روی یکدیگر و نهایتا روی دبی خروجی حوضه مدلسازی را مشکلتر میکند. لذا، استفاده از روشهایی که علاوه ...
بیشتر
مدلسازی بارش-رواناب یکی از روشهای تخمین رواناب و ابزاری مناسب برای مطالعه فرایندهای هیدرولوژیکی، ارزیابی منابع آبی و مدیریت حوزه آبخیز میباشد. اما پیچیدگی و ماهیت غیر خطی فرایند بارش-رواناب و ناشناخته بودن تاثیر عوامل روی یکدیگر و نهایتا روی دبی خروجی حوضه مدلسازی را مشکلتر میکند. لذا، استفاده از روشهایی که علاوه بر پویایی، قابلیت توسعه، ساختار مفهومی و کاربرپسند داشته باشد، ضروری میباشد. از اینرو در این مطالعه برای مدلسازی بارش-رواناب از روشهای پویایی سیستم در حوضه سد کارده مشهد استفاده شد. مدل ارائه شده شامل شش مخزن است که عبارت از مخزن برف، مخزن تاج پوشش، مخزن سطوح نفوذناپذیر، مخزن خاک سطحی، مخزن خاک زیرسطحی و مخزن آب زیرزمینی میباشند. دادههای ورودی مورد نیاز شامل بارندگی و دمای متوسط روزانه است. برای واسنجی مدل از دادههای روزانه دبی خروجی حوضه در بازه زمانی سالهای 1998 تا 2008 و برای دوره اعتبارسنجی آمار سال 2009 تا 2012 استفاده شد. نتایج تحلیل حساسیت مدل نشان داد که پارامترهای مربوط به دما از حساسیت بیشتر برخوردار بوده و تأثیر قابل ملاحظهای روی دبی و دبی پیک حوضه دارند. همچنین، مقادیر شبیهسازی شده و مشاهدهای تطابق خوبی دارند و دامنه ضریب ناش-ساتکلیف بهدست آمده در دوره اعتبارسنجی بین 0.67-0.57 است که نشاندهنده توانایی بالای روشهای پویایی سیستم در مدلسازی بارش-رواناب حوضه میباشد.