بررسی اثرات تغییر اقلیم بر تاب آوری حوضه های تحت تنش آبی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
تهران
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
فرهاد یکه یزدان دوست
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۹۸
Discipline of degree
سازه های هیدرولیکی
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
رشد جمعیت، افزایش شهرنشینی، پیشرفت تکنولوژی و توسعه اجتماعی و اقتصادی، از طرفی سبب افزایش تقاضای آب در بخش های مختلف شده و از سویی با افزایش انتشار گازهای گلخانه ای سبب تغییر شرایط اقلیمی در سراسر جهان شده است. حوضه آبریز دریاچه ارومیه حوضه ای با بیلان منفی بوده که امروزه در بحران جدی آب به سر می برد. بیلان منفی این حوضه، یعنی بزرگتر بودن مقدار مصارف آبی از منابع آن، که سبب کاهش چشمگیر حجم آب موجود در این حوضه شده است. در این راستا ضرورت توجه به تٲثیرات تغییر اقلیم بر تاب آوری حوضه های تحت تنش آبی از ویژگی خاصی برخوردار است که در این پژوهش بدان پرداخته شده است. به این منظور، این پژوهش ابتدا به بررسی آثار تغییر اقلیم در حوضه آبریز زرینه رود از طریق ریزمقیاسنمایی دما و بارش به وسیله شبکه عصبی مصنوعی و خروجی مدل اقلیمی 2MSEnaCو تحت سناریوهای انتشار گازهای گلخانهای PCR برای دوره بیست ساله 0402-1202 میپردازد. بر اساس نتایج بهدستآمده پیشبینی میشود تا سال 0402 دمای حداقل بین 7.2 تا 8.4 و دمای حداکثر بین1.1 تا 5.4 درجه سانتیگراد نسبت به دوره پایه افزایش یابد. همچنین تا سال 0402 بارش سالیانه به میزان 01 تا 031 میلیمتر نسبت به دوره پایه کاهش مییابد. در مرحله بعد بهمنظور بررسی اثرات تغییر اقلیم بر میزان آورد حوضه از مدل TAWS استفاده شد. تحلیل نتایج مدل TAWS نیز حاکی از کاهش رواناب خروجی از حوضه تحت سناریوی انتشار 5.4PCR است بهگونهای که رواناب تا سال 0402 نزدیک به 35 درصد کاهش مییابد. پس از ریزمقیاس نمایی بارش و دما و مدل سازی بارشرواناب، شبیه سازی سیستم منابع و مصارف آب منطقه با نرم افزار PAEW انجام شد. با ارزیابی شرایط فعلی و اعمال شرایطی در قالب 8 سناریو مدیریتی، و محاسبه معیار تاب آوری حوضه برای این سناریوها مشخص شد تاب آوری حوضه برای شرایط وقوع تغییراقلیم تا سال 0402، از %08 به %6.61 کاهش می یابد. با اعمال سناریوهای ترکیبی از جمله شبیه سازی شرایطی که ارتقا راندمان، کاهش سرانه شرب و صنعت، کاهش سطح زیرکشت در آن اتفاق می افتد، شرایط تاب آوری حوضه در سال های آتی مورد بررسی قرار گرفت و این نتیجه حاصل شد که چنانچه رشد جمعیت رخ دهد ولی تنها با اقداماتی، راندمان آبیاری ارتقا یابد و کاهش برداشت ها هم به تناسب انجام گیرد، کاهش تاب آوری حوضه تحت سناریو منتخب 33S تا حد زیادی جبران شده و با %7.43 افزایش به میزان %3.06 می رسد. از جنبه افزایش پایداری نیز سناریو 33S با %91.08 بیشترین میزان پایداری را به خود اختصاص داده است.
Text of Note
Population growth, urbanization, technological advancement and socio-economic development on one hand increased demand for water in various sectors and on the other hand caused climate change around the world by increasing greenhouse gas emission. Urmia Lake catchment area is a basin with facing water scarcity that is in serious water crisis today. thats means that the amount of consumption is larger than the sources, which significantly reduces the volume of water in the basin. In this regard, the necessity to pay attention to the impacts of climate change on the resilience of watersheds has a special feature that discussed in this study. To this end, this study first investigates the effects of climate change on Zarinehrud catchment through downscaling of temperature and precipitation using the CanESM2 climate model and artificial neural network output under the RCP greenhouse gas emissions scenarios for the 2021-2040 period. Results show that by 2040 the minimum temperature is expected to rise between 2.7 and 4.8 degree and the maximum temperature rise between 1.1 and 4.5 degree relative to the base period. In addition, by 2040, annual rainfall will reduce between 10 to 130 mm relative to the baseline period. In the next step, SWAT model was used to study the effects of climate change on basin yield. Analysis of SWAT model results also shows that by 2040, the outflow runoff from the basin is reduced under RCP4.5 emission scenarios so that the runoff is approximately reduced by 53%. After temperature and precipitation downscaling and runoff modeling, simulation of water resources system and area consumption was performed using WEAP software. By evaluating the current conditions and applying the conditions in the form of eight management scenarios, and calculating the basin resilience criterion for these scenarios, it was found that basin resilience in occurrence of climate change is reduced from 80% to 16.6% by 2040. By applying hybrid scenarios, such as simulating the conditions in which efficiency improvements, per capita reductions in drinking water and industry, and decreasing cultivation levels occur, basin resilience conditions were investigated in the coming years and it was concluded that if future population growth equals current population growth and only if irrigation efficiency is increased and harvesting is reduced, the lack of watershed resilience under the S33 scenario will be largely compensated and with a 34.7 percent increase, it will reach to 60.3 percent.