Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Reza Safavi,Azadeh Ahmadi
حمیدرضا صفوی (استاد راهنما) آزاده احمدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amin Khoramian
امین خرمیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Investigation of Climate Change Impacts on Snow-Runoff Process (Case study: Upstream of ZayandeRood River Basin)
1- Snow is one of the main water balance element in a river basin. Snow is a major part of precipitation and consequently the snow melting is the main resource for runoff in spring and summer. Runoff caused by snow melting is important resources for water demands including domestic, agricultural, industrial and environmental and sometimes destructive floods. Therefore the accurate recognition of the temporal and local snow properties is important to have a correct and effective management in water resources. In this thesis, the impacts of climate change on snowmelt-runoff process in upstream of Zayanderood river basin, has been studied. For this purpose daily and eight days MODIS snow cover products have been used to monitor snow cover changes in the case study area. In order to preprocessing, the daily and eight days maximum snow cover MODIS products are evaluated using of observed land data in GIS environment. The results indicate that accuracies of daily snow product in overall and clear sky conditions and eight day product are 73.37%, 92.05 and 84.18% respectively. Snowmelt runoff process modeled in both two sub basins utilizing extracted snow cover, the temperature, the precipitation and SRM model parameters. The modeling results indicate acceptable performance of SRM in two case study sub basins. To evaluate the impacts of climate change on snowmelt procedure, effects of climate change on the precipitation and the temperature, as two effective factors in the snowmelt process has been assessed. The HadCM3 GCM model and SDSM downscaling model have been used to aim climate change affected temperature and precipitation under A2 and B2 emission scenarios. GCM downscaled outputs show a considerable increasing trend in the temperature (up to +4.9 for Singerd climatologic station and up to +3.46 for Badijan climatologic station). Also a decreasing trend in precipitation over case study area has been predicted, but this trend is not significance. Finally using GCM downscaled outputs and the developed snowmelt model, the future runoff in two periods of 2011-2040 as near future and 2071-2099 as far future under climate change condition are evaluated. Results show that yearly runoff will decrease and seasonally winter runoff will increase, also the seasonally runoff in spring will significantly decrease. Simulation results indicate that peak of discharges will move from March and April to December and January and peak discharge values will decrease. Keywords Snowmelt, Climate Change, MODIS, SRM, Zayanderood River Basin.
برف به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای مؤثر در بیلان آبی مناطق کوهستانی از اهمیت بسزایی برخوردار است. در حوضه های کوهستانی بخش عمده ای از بارندگی به صورت برف نازل می شود و جریان حاصل از ذوب برف قسمت اعظم رواناب در فصول بهار و تابستان را تشکیل می دهد. رواناب حاصل از ذوب برف در تامین منابع آب آشامیدنی و کشاورزی و تغذیه سفره های زیرزمینی مؤثر بوده و در برخی موارد منشأ بروز سیلاب های مخرب می باشد. بنابراین شناخت دقیق ویژگی های برف در زمان و مکان به منظور مدیریت صحیح و مؤثر منابع آب حائز اهمیت بسیار است. در این پایان نامه اثر تغییر اقلیم بر رواناب ناشی از ذوب برف در بالادست حوضه آبریز زاینده رود و مشخصاً در دو زیرحوضه بالادست ایستگاه های هیدرومتری قلعه شاهرخ و اسکندری مورد مطالعه قرار گرفته است. برای نیل به این هدف از محصولات روزانه و هشت روزه پوشش برف سنجنده مودیس برای پایش پوشش برف در بالادست حوضه آبریز زاینده رود به عنوان یکی از متغیرهای مهم در مدل شبیه سازی برف-رواناب SRM استفاده شده است. به عنوان پیش نیازی بر استفاده از این محصولات، دقت آن ها در تشخیص پوشش برف بوسیله مقایسه با برداشت های انجام شده در ایستگاه های زمینی مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقایسه مشخص گردید، محصول روزانه پوشش برف، دارای دقت کلی 37/73% و در شرایط هوای صاف دارای دقت 05/92% می باشد. دقت محصول هشت روزه پوشش برف در منطقه مورد مطالعه نیز 18/84% برآورد گردید. با استفاده از پوشش برف استخراج شده و متغیرهای دیگر مدل و همچنین تعیین پارامترهای مدل، شبیه سازی ذوب برف در دو زیرحوضه مورد مطالعه انجام گرفت که نتایج در مراحل کالیبراسیون و صحت سنجی نشان دهنده دقت قابل قبول این مدل در شبیه سازی رواناب در منطقه مورد مطالعه می باشد. سپس اثر تغییر اقلیم بر بارش و دما به عنوان دو متغیر اثرگذار بر ذوب برف در منطقه مورد بررسی قرار گرفت. در این بررسی از مدل چرخش عمومی HadCM3 تحت دو سناریوی انتشار A2 و B2 استفاده گردید. برای ریزمقیاس سازی داده های خروجی مدل چرخش عمومی نیز از مدل آماری SDSM نسخه 2/4 استفاده شد. نتیجه بررسی انجام گرفته نشان دهنده افزایش قابل توجه دما (حداکثر تا 9/4+ برای ایستگاه سینگرد و 46/3+ برای ایستگاه بادیجان) در منطقه مورد مطالعه می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد بارش در دهه های آینده روندی کاهشی خواهد داشت، گرچه این روند کاهشی چندان شدید نخواهد بود. نهایتاً با استفاده از خروجی های ریزمقیاس شده مدل چرخش عمومی شبیه سازی برف-رواناب برای دو بازه 2011 تا 2040 به عنوان آینده نزدیک، و 2071 تا 2099 به عنوان آینده دور انجام گرفت، که نتایج نشان دهنده کاهش حجم رواناب سالانه در هر دو زیرحوضه و کاهش شدید رواناب تولید شده در فصول بهار و تابستان و افزایش رواناب در فصول زمستان و پائیز می باشد. همچنین مشخص گردید دبی های بیشینه از ماه های مارس و آوریل به ماه های دسامبر و ژانویه جا به جا خواهند شد و بزرگی این دبی های بیشینه کاهش خواهد یافت. واژگان کلیدی: ذوب برف، تغییر اقلیم، مودیس، SRM، حوضه آبریز زاینده رود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی