تغییر شاخص‌های هیدرولوژیک جریان رودخانه بالخلوچای ناشی از تأثیر ترکیبی تغییر مولفه‌های اقلیمی و احداث سد یامچی اردبیل با استفاده از رویکرد دامنه تغییرپذیری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ ارشد، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

2 استادیار، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

3 دانشیار، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

4 مربی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

5 دانشجوی دکتری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

رژیم هیدرولوژیکی رودخانه نیروی محرکه و عامل اصلی پویایی زیست‎بوم آن است و عملیات سد سازی تاثیر قابل‌توجهی بر دبی جریان رودخانه دارد. از این‌رو، هدف اصلی این پژوهش، بررسی تأثیر ترکیبی تغییر مؤلفه‌های اقلیمی و احداث سد یامچی بر دبی جریان رودخانه بالخلوچای اردبیل با استفاده از نرم‌افزار IHA Software 7.1 در دوره‌های قبل از احداث سد (1383-1353) و بعد از احداث سد (1392-1384) می‌باشد. بدین منظور، ابتدا وجود روند در مقادیر متغیرهای اقلیمی بارش، دما و تبخیر-تعرق با استفاده از نرم‌افزار MAKESENS مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس، تغییرات 33 متغیر هیدرولوژیکی و رویکرد دامنه تغییرپذیری برآورد شد. در نهایت تغییرات متغیرهای مستخرج از دبی جریان در دوره‌های قبل و بعد از احداث سد در گروه‌های مقدار، تداوم، زمان‌بندی، فراوانی و میزان مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج آزمون روند، تغییر در متغیرهای اقلیمی به‌صورت کاهش بارش و افزایش دما بر کاهش مقادیر جریان بوده است. بر اساس نتایج، می‌توان گفت که دوره‌های بعد از احداث سد حدود 92 درصد دبی‌های کمینه جریان را به‌خود اختصاص داده است. در حالی‌که، سهم این دوره از دبی‌های بیشینه فقط 25 درصد است که بیانگر کاهش مقدار جریان در اثر احداث سد و همچنین، روند کاهشی بارش می‌باشد. همچنین، تعداد ضربان‌های بالای جریان در دوره قبل از احداث سد 38 درصد بیشتر از دوره بعد از احداث سد می‌باشد. در حالی‌که، تعداد ضربان‌های کم جریان در دوره بعد از احداث سد 60.7 درصد نسبت به دوره قبل از احداث سد کاهش داشته است. میزان نوسانات افزایشی دبی در دوره بعد از احداث سد 0.11 ولی در دوره قبل از احداث سد 0.3 است که نشان از کاهش آن می‌باشد. به‌طورکلی، بر اساس متغیرهای گروه 1 (مقدار) می‌توان این‌گونه نتیجه گرفت که، مقدار متوسط دبی جریان رودخانه در دوره بعد از احداث سد نسبت به دوره قبل از احداث سد، 52 درصد کاهش داشته است. قابل ذکر است که تغییر در شاخص‌های هیدرولوژیک جریان عمدتاً تحت تاثیر احداث سد بوده و نیز تغییر متغیرهای اقلیمی نیز در این خصوص اثرگذار بوده است و تفکیک اثرات آن نیازمند مطالعات بیشتری است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Alteration of hydrologic flow indicators in Ardabil Balikhlouchai River under combined effects of change in climatic variables and Yamchi Dam construction using Range of Variability Approach

نویسندگان [English]

  • Ali Nasiri khiavi 1
  • Raoof Mostafazadeh 2
  • Abazar Esmali Ouri 3
  • Omid Ghafarzadeh 4
  • Mohamad Golshan 5
1 MSc Student of Watershed Management Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Iran
2 Assistant Professor, Faculty of Agricultural Sciences and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Iran
3 Associate Professor, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
4 Scientific Board, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili
5 PhD Student of Watershed Management Engineering, University of Agricultural Sciences and Natural Resources Sari
چکیده [English]

The hydrological regime of a river is the main influencing factor on the dynamics of river ecosystem and damming operations have a significant impact on river flow discharge. Therefore, the main objective of this research was to investigate the combined effects of  changing climate variables and the Yamchi Dam construction on the discharge flow of the Balkhlu-Chai River in Ardebil using IHA Software 7.1 during the pre and after dam construction period (1973-2003) and (2004-2014). Toward this, the trend in the amounts of precipitation, temperature and evapotranspiration variables were evaluated using MAKESENS software. Then, the changes to 33 hydrological parameters and Range of Variability Approach (RVA) were firstly estimated. Subsequently, changes in the parameters of the flow rate in the periods before and after dam construction were investigated in the magnitude, duration, timing, frequency and rate of change categories. According to the results of trend analysis the precipitation had a significant decreasing trend, while, the temperature has been increased during the available time period. Based on the results, about 92% of the minimum flow discharge was attributed to that after the dam construction, while 25% of the maximum discharge belongs to this period, which indicates a decrease in the magnitude of discharge flow due to the dam construction and decreasing trend of rainfall. Also, the number of high flow pulses during the period of before dam construction was 38% higher than the period of after dam construction, while the number of low pulses in the period after dam construction was reduced by 60.7% compared to the period pre-dam construction. The value of Rise Rate index in the after-dam construction period is 0.11, but in the period before the dam construction is 0.3, which indicates a notable decrease in the mentioned indicator. Generally, based on the Magnitude group parameters, it can be concluded that the average amount of river flow during the period after the construction of the dam decreased by 52% compared with the period before the dam construction which lead to considerable environmental issue regarding the river ecosystem and flow condition. It should be noted that the variation in the hydrologic indicators is mainly influenced by the dam construction and also the change of climate variables has also been influential in this regard, and the separation of affecting factors need to be considered in further studies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • dam construction
  • Flow Regime
  • Indicators of Hydrologic Alteration
  • Low flow
  • River flow discharge