Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Javad Zareian,Sayyed-Saeid Eslamian,Ali asghar Besalat pour
محمد جواد زارعیان (استاد مشاور) سیدسعید اسلامیان (استاد راهنما) علی اصغر بسالت پور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad amin Amini
محمدامین امینی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

The Effect of Climate Change on the Flow Regime of the Zayandeh-Rud River Using the SWAT Hydrologic Model
Climate change is one of the most important challenges that will affect different parts of human life on Earth. The warmer climate conditions will aggravate the water cycle, also will cause changes in rainfall, and amount of runoff and its occurrence time. One of the effects of this phenomenon is its effect on extreme events in the river flow regime, which has been studied fewer in Iran. One of the most important hydrological parameters affecting the status of aquatic ecosystems, hydroelectric power generation, reservoir management and industry is low flow regime. Flood flow can also affect the bottom areas of the basin and cause irreparable damage. Hence, it is necessary to consider changes in these parameters in future periods under climate change conditions. In this regard, this study has examined the Zayandeh-Rud River regime in the future under the influence of the phenomenon of climate change. For this purpose, 27 weather stations and 3 hydrometric stations were considered in order to examine the effects of climate change on the flow regime in the near future periods (2020-2049) and the far future (2070-2099). Given that general circulation models (GCMs) are considered as important sources of uncertainty in climate change impacts, their temperature and precipitation variables used from 26 GCM models under RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 retrieved from IPCC fifth report. After the spatial downscaling GCM data for the meteorological studied stations, these data were imported to the LARS-WG weather generator along with observational data, for the temporal downscaling and production of climatic data. Then, based on the base period (1971-2000) and the evaluation period (2005-2001), the GCM models, which had the most adaptation to each of the climatic variables (temperature and precipitation) at each station, were selected. Future weather data were generated by selected models for each climate variable at each station using the LARS-WG weather generator and the published emission scenarios for the near future period (2020-2020) and the far future period (2099-2070). These data were imported into SWAT hydrologic model to simulate daily flow in the future periods. The SWAT model after calibrating, and validating using observation flow, simulated daily flows in future periods at each hydrometric station using downscaled temperature and precipitation scenarios. The daily flow data flow was used to study extreme flow regimes during the observation period (1995-1999) and both near future (2020-2049) and the far future (2070-2099). The results of this study indicate that it was observed that all three types of flow regime (minimum, average and maximum) in the future will increase in the future and this increase for the near future will be far away from the future period. It will be tighter. For the maximum flow, in addition to changes in the flow rate, the number of flood events will also increase and this number will be far away from the future period for the near future. On the other hand, the amount of minimum flow and natural stream of the river will increase in the future, but due to the increase in water harvesting and political, social, economic and environmental issues, this amount will not meet the needs of the region and the need for planning for management Water resources are felt in the basin. Keywords: Climate change, Zayandeh-Rud watershed, River flow regime, Downscaling, General circulation models, SWAT hydrologic model, LARS-WG weather generator.
تغییر اقلیم یکی از مهم ترین چالش هایی است که بخش های مختلف زندگی انسان را در روی زمـین تحت تأثیر قرار خواهد داد. شرایط اقلیمی گرم تر باعث تشدید چرخه آب، تغییر بارش و تغییر در مقدار و زمان ظهـور رواناب می گردد. یکی از آثار این پدیده، تأثیر آن بر وقایع حدی در رژیم جریان رودخانه ها می باشد که در کشور ایران کم تر به آن پرداخته شده است. یکی از پارامترهای هیدرولوژی بسیار تأثیرگذار بر وضعیت اکوسیستم های آبی، تولید نیروی برق-آبی، مدیریت مخازن و صنعت، جریان کم آبی است. همچنین جریان سیلابی می تواند مناطق پایین دست حوضه را تحت تاثیر قرار داده و خسارات جبران ناپذیری بر جای گذارد. از این رو، ضروری است تغییرات این پارامترها در دوره های آتی تحت شرایط تغییر اقلیم مورد بررسی قرارگیرد. در این راستا، این پژوهش به بررسی رژیم جریان رودخانه زاینده رود در آینده تحت تاثیر پدیده تغییر اقلیم می پردازد. بدین منظور تعداد 27 ایستگاه هواشناسی و 3 ایستگاه هیدرومتری به منظور بررسی اثرات تغییر اقلیم بر رژیم جریان در دوره های آینده نزدیک (2049-2020) و آینده دور (2099-2070) مد نظر قرار گرفت. با توجه به این که مدل های گردش عمومی (GCM) در مطالعات اثرات تغییر اقلیم از منابع مهم عدم قطعیت به شمار می روند، متغیرهای دما و بارش با استفاده از 26 مدل GCM تحت سناریوهای انتشار RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 از گزارش پنجم IPCC تهیه شد. پس از کوچک مقیاس نمایی مکانی داده های مدل های GCM، برای ایستگاه های هواشناسی مورد مطالعه، این داده ها جهت ریز مقیاس نمایی زمانی و تولید داده های اقلیمی به همراه داده های مشاهداتی به مولد آب و هوایی LARS-WG معرفی گردید. سپس با در نظر گرفتن دوره پایه (2000-1971) و دوره ارزیابی (2005-2001)، مدل های GCM که بیش ترین انطباق را با هر یک از متغیرهای اقلیمی (دما و بارش) در هر ایستگاه داشتند انتخاب شدند. داده های آب و هوایی آینده توسط مدل های انتخاب شده برای هر متغیر اقلیمی در هر ایستگاه با بکارگیری از مولد آب و هوایی LARS-WG و سناریوهای انتشار مورد بررسی برای دوره زمانی آینده نزدیک (2049-2020) و آینده دور (2099-2070) تولید گردید. این داده ها جهت شبیه سازی جریان روزانه در دوره آتی به مدل هیدرولوژیک SWAT معرفی گردید. مدل مذکور پس از واسنجی و صحت سنجی توسط جریان مشاهداتی، جریان روزانه در دوره آتی را در هریک از ایستگاه های هیدرومتری، با استفاده از سناریوهای ریزمقیاس شده دما و بارش شبیه سازی نمود. داده های روزانه رژیم جریان جهت بررسی جریان های حدی در دوره مشاهداتی (2009-1995) و دو دوره آینده نزدیک (2049-2020) و آینده دور (2099-2070) مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده مشاهده شد که هر سه نوع رژیم جریان (کمینه، متوسط و بیشینه) در آینده روند رو به افزایش خواهد داشت و این افزایش برای دوره آینده نزدیک نسبت به دوره آینده دور بیش تر خواهد بود. برای جریان بیشینه علاوه بر تغییرات در مقدار جریان، تعداد رویدادهای سیلابی نیز افزایش خواهد یافت و این تعداد برای دوره آینده نزدیک بیش تر از دوره آینده دور خواهد بود. از طرفی میزان جریان کمینه و جریان طبیعی رودخانه نیز در آینده افزایش خواهد یافت ولی با توجه به افزایش برداشت آب و مسائل سیاسی، اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی پیش رو این مقدار جوابگوی نیازهای موجود در منطقه نخواهد بود و ضرورت برنامه ریزی برای مدیریت منابع آبی در حوضه احساس می شود. واژه های کلیدی: تغییر اقلیم، حوضه آبریز زاینده رود، رژیم جریان رودخانه، ریزمقیاس نمایی، مدل های گردش عمومی، مدل هیدرولوژیک SWAT، مولد آب و هوایی LARS-WG.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی