ارزیابی تأثیر افزایش دما بر ذوب برف و رواناب رودخانه در ماه های گرم سال و تحلیل متغیرهای اقلیمی در حوضه تمر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج ایران

2 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

گرم شدن زمین باعث تغییرات الگوی بارندگی و کاهش ذخایر برف شده است. هدف مقاله ی حاضر ارزیابی تأثیر افزایش دما بر ذوب برف و رواناب رودخانه در ماه‌های گرم سال و تحلیل متغیرهای اقلیمی در حوضه تمر می باشد. بدین منظور سطح پوشش برف از تصاویر روزانه ماهواره مودیس استخراج و براساس ارتفاع و با کاربرد نرم افزار GIS محدوده ی مطالعات به چهار ناحیه تقسیم شد. به منظور شبیه سازی رواناب ناشی از ذوب برف از داده های مشاهداتی دبی ایستگاه هیدرومتری تمر، بارش ایستگاه قرناق و میانگین دما ایستگاه گیداغ از سال های 1395-1392 در مرحله واسنجی و از سال های 1398-1396 در مرحله صحت سنجی استفاده شد. سطح پوشش برف در مرحله واسنجی در دی ماه به بیشترین مقادیر برابر 28 درصد در ناحیه سوم و 28.8 درصد در ناحیه چهارم رسید. در مرحله صحت سنجی نیز نواحی سوم و چهارم در بهمن ‏ماه بیشترین درصدها را به ترتیب برابر با 45.8 و 30.2 به خود اختصاص دادند. مقایسه نتایج رواناب شبیه سازی شده و مشاهداتی نشان داد که سهم رواناب ناشی از ذوب برف در گذر از بهمن به فروردین ماه قابل توجه است. بطوری که بیشترین افزایش مقدار رواناب مربوط به سال آبی 1398-1397 از 1.8 به 39.1 درصد برآورد شد. همچنین بیشترین و کمترین درصد ذوب برف در سال‌های 1394-1393 و 1398-1397 به ترتیب به مقدار 19 و 3.3 درصد بوده است. نتایج تحلیل حساسیت پارامترهای مدل شامل آهنگ کاهش دما، دمای بحرانی، زمان تأخیر، فاکتور درجه_روز، ضرایب X و Y، ضریب رواناب بارش و ضریب رواناب برف نشان داد که پارامترهای ضریب رواناب باران و X از تأثیرگذارترین پارامترها هستند. تأثیر دما و بارندگی بر فرآیند رواناب نیز در ماه‎های مختلف متفاوت ثبت شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Impact evaluation of temperature increase on snowmelt and river runoff in hot months of the year in tandem with analysis of climate variables in Tamar basin, Iran

نویسندگان [English]

  • Parva Mohammadi 1
  • Kumars Ebrahimi 2
  • Javad Bazrafshan 3
1 Engineering Department of Water Resources, Department of Irrigation and Water Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, University of Tehran
2 Irrigation and Reclamation Engineering Department, Faculty of Agricultural Engineering & Technology, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
3 Irrigation and Reclamation Engineering Department, Faculty of Agricultural Engineering & Technology, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده [English]

Global warming has changed rainfall patterns and reduced snow sources. The main target of this research study was to evaluate the impact of temperature increase on snowmelt and river runoff in hot months of the year along with analysis of climate variables in Tamar basin, Iran, and its sensitivity analysis. To achieve this aim, the snow cover area was extracted from the daily images of Modis Satellite, based on height parameter. Then, the study area was divided to four districts, involving GIS software. Discharge flow measured data of Tamar hydrometric station, precipitation of Qarnaq and average temperature of Gidagh stations were used from 2013 to 2016, in calibration stage and from 2017 to 2019 for verification purposes, to simulate snowmelt runoff. Snow cover extent, in calibration stage, in January reached the highest values of 28% and 28.8% in the third and fourth districts, respectively. Furthermore, in the verification stage, the third and fourth districts in February had the highest percentages of 45.8 and 30.2, respectively. Comparison of predicted and measured runoff data revealed that the share of runoff due to snowmelt during the passage from February to April is significant. So that the highest increase in runoff amount related to the water year 2018-2019 from 1.8% to 39.1% estimated. The highest and lowest percentages of snowmelt in the water years 2014-2015 and 2017-2018 were 19 and 3.3 percent, respectively. The results of sensitivity analysis of model parameters including temperature decrease rate, critical temperature, delay time, degree-day factor, X and Y coefficients, precipitation runoff coefficient and snow runoff coefficient showed that rainfall coefficient and X parameters are the most effective parameters. The effect of temperature and rainfall on runoff trend was different in diverse months.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Climate variability
  • Floods
  • Hydrological model
  • Mountain basin
  • Water resources