برآورد جریان اکولوژیکی رودخانه قزل اوزن در استان کردستان با استفاده از روش های هیدرولوژیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، گروه علوم و مهندسی آب دانشکده فنی و مهندسی، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران.

2 استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سنندج، گروه مهندسی آب، سنندج، ایران

چکیده

به منظور پیشگیری از اثرات منفی دراز مدت طرح های توسعه منابع آب بر اکوسیستم های رودخانه ای، لازم است نیازمندی های هیدرولوژیکی و اکولوژیکی رودخانه در قالب یک نیاز آب اکولوژیکی، تعریف شده و در تعاملات تخصیص آب مدنظر قرار گیرد. هدف اصلی در این پژوهش، ارزیابی و برآورد توزیع ماهانه جریان اکولوژیکی رودخانه قزل اوزن، با دوره آماری 25 ساله و با استفاده از روش های هیدرولوژیکی تنانت، تسمن، تحلیل منحنی تداوم جریان، انتقال منحنی تداوم جریان، اسمختین و مدل ذخیره رومیزی است. نتایج این پژوهش نشان داد، روش انتقال منحنی تداوم جریان به دلیل در نظر گرفتن کلاس های مختلف اکولوژیکی، توجه به تغییرپذیری طبیعی جریان و سعی به حفظ این تغییرپذیری در جریان های اکولوژیکی پیشنهادی خود، نسبت به روش های دیگر ارجحیت دارد و به منظور حفظ الگوی کلی تغییرپذیری جریان، از شیفت منحنی تداوم جریان طبیعی استفاده می کند. این روش تطابق بهتری با پتانسیل جریان رودخانه قزل اوزن و روش مدیریت اکولوژیکی آن دارد. برای حفظ رودخانه قزل اوزن در حداقل وضعیت اکولوژیکی قابل قبول (کلاس مدیریت اکولوژیکی C) به ترتیب شدت جریان متوسط سالانه معادل 3.11 (23% متوسط جریان سالانه)، 1.91 (22% متوسط جریان سالانه)، 1.43 (25% متوسط جریان سالانه)، 0.84 (30% متوسط جریان سالانه) و 0.28 (32% متوسط جریان سالانه) مترمکعب بر ثانیه، باید در محدوده پنج ایستگاه‌ هیدرومتری بیانلو، نساره علیا، سلامت آباد، حسن خان و شادی آباد برقرار باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of Ecological Flow of Ghezel Ozan River in Kurdistan Province Using Hydrological Methods

نویسندگان [English]

  • Roza Shahmohammadnejad 1
  • Motaleb Byzedi 2
1 Master Student of Water Resources Engineering, Department of Water Science and Engineering, Faculty of Engineering, Sanandaj Branch, Islamic Azad University, Sanandaj, Iran
2 Assistant Professor of Department of Water Engineering, Faculty of Water Science and Engineering, Sanandaj Branch, Islamic Azad University, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

In order to prevent the long-term negative impacts of resource development projects on the riverine ecosystems, it is necessary to define hydrological and ecological needs of river in the form an ecological water-need and consider them in water allocation interactions. The main objective of the present study is to evaluate and estimate the monthly distribution of ecological flow of Ghezel Ozan river by means of hydrological methods, such as Tessman, Tennant, flow-duration curve analysis (FDC), flow-duration curve shifting (FDC-Shifting), Smakhtin and Desktop Reserve Model (DRM), and with reference to the given 25-year statistical period. The results drawn from the present study illustrated that the FDC-Shifting method is superior to other methods due to considering diverse ecological classes, focusing on natural variability of flow, and attempting to maintain this variability in its proposed ecological flows, and in order to maintain the general pattern of flow variability, it employs natural flow-duration curve shift. The abovementioned method is better adapted to the flow potential of Ghezel Ozan river as well as its ecological management method. To preserve Ghezel Ozan river in the minimum acceptable ecological status (ecological management class C), the mean annual flow intensity equivalent to 3.11 (%23 MAR), 1.91 (%22 MAR), 1.43 (%25 MAR), 0.84 (%30 MAR) and 0.28 (%32 MAR) cubic meter per second must be determined respectively within the range of five hydrometric stations including Bianlu, Nesare Olia, Salamat Abad, Hasan Khan, and Shadi Abad.

کلیدواژه‌ها [English]

  • FDC-Shifting
  • Ecological Flow
  • Ghezel Ozan River
  • Hydrological Methods
  • DRM
احمدی­پور، ظ. و یاسی، م. 1393. مقایسه روش­های اکوهیدرولوژیکی-هیدرولیکی در ارزیابی جریان زیست­محیطی رودخانه­ها (رودخانه نازلو، حوضه دریاچه ارومیه). مجله علمی-پژوهشی هیدرولیک. 9 (2): 82-69.
بیلان منابع آب محدوده مطالعاتی دیواندره-بیجار. 1394. مطالعات بهنگام سازی بیلان منابع آب حوزه آبریز سفیدرود بزرگ. ارزیابی منابع آب. 5(9).
بیلان منابع آب محدوده مطالعاتی قروه-دهگلان. 1394. مطالعات بهنگام سازی بیلان منابع آب حوزه آبریز سفیدرود بزرگ. ارزیابی منابع آب. 5(8).
پور صالحیان، ج.، پرویزی، م. و صدقی اصل، م. 1391. بررسی جریان زیست­محیطی رودخانه بشار. نهمین سمینار بین‌المللی مهندسی رودخانه. دانشگاه شهید چمران. اهواز. ایران.
رزاقی، آ.، احمدی، ح.، حقدوست، ن.ع. و حصاری، ی. 1397. ارزیابی جریان زیست‏محیطی رودخانه با روش‌های اکو هیدرولوژیکی (مطالعه موردی: رودخانه مهاباد چای). مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک, 25(6): 65-47.‎
رضایی، ن. و یاسی، م. 1394. ارزیابی جریان زیست‏محیطی سیمینه‎رود با روش­های هیدرولوژیکی. اولین همایش ملی علوم زمین و توسعه شهری. دانشگاه تبریز. تبریز. ایران.
شاعری کریمی، س. 1389. ارزیابی جریان زیست‏محیطی رودخانه‌ها. پایان‌نامه کارشناسی ارشد دانشکده کشاورزی. دانشگاه ارومیه. ارومیه.
عبدی، ر. و یاسی، م. 1392. ارزیابی روش­های هیدرولوژی محور در برآورد نیاز زیست‏محیطی رودخانه‎ها (مطالعه موردی: رودخانه هراز). پنجمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران. دانشگاه شهید بهشتی. تهران. ایران.
کریمی، س.، سیدی، ح. و یاسی، م. 1389. معرفی روش ذخیره رومیزی برای محاسبه جریان زیست‏محیطی رودخانه­ها. نهمین کنفرانس هیدرولیک ایران. دانشگاه تربیت مدرس. تهران. ایران.
مصطفوی، س. 1392. ارزیابی جریان زیست‏محیطی رودخانه به روش اکو هیدرولوژیکی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد دانشکده کشاورزی. دانشگاه ارومیه. ارومیه.
مهدی‌آبادی، م. و روستایی، ن. 1387. تعیین حقابه تالاب گاوخونی، پیش­بینی آب زیست‏محیطی رودخانه­ها در شرایط تغییر اقلیم. دومین همایش تخصصی مهندسی محیط‌زیست. دانشگاه تهران.
Hu, W.W., Wang, G.X., Deng, W. and Li, S.N. 2008. The influence of dams on ecohydrological conditions in the Huaih River basin, China. Ecological engineering. 33(3-4): 233-241.
Hughes, D.A. and Hannart, P. 2003. A desktop model used to provide an initial estimate of the ecological instream flow requirements of rivers in South Africa. Journal of Hydrology. 270(3-4):81-167.
IWMI. Environmental flows. 2004. Environmental Perspectives on River Basin Management in Asia. International Water Management Institute, Colombo, Sri Lanka. 1(1).
Kashaigili, J.J., Kadigi, R.M., Lankford, B.A., Mahoo, H.F. and Mashauri, D.A. 2005. Environmental flows allocation in river basins: Exploring allocation challenges and options in the Great Ruaha River catchment in Tanzania. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C. 30(11-16): 97-689.
Mahmood, R., Shaofeng, J.I., Lv, A. and Zhu, W. 2020. A preliminary assessment of environmental flow in the three rivers' source region, Qinghai Tibetan Plateau, China and suggestions. Ecological Engineering. 144:105709.
Mann, J.L. 2006. Instream flow methodologies: An evaluation of the Tennant method for higher gradient streams in the national forest system lands in the western US. Colorado State University Fort Collins, Colorado.
Orth, D.J. 1981. Evaluation of the "Montana method" for recommending instream flows in Oklahoma streams. In Proceedings of the Oklahoma Academy of Science. 61: 62-66.
Shiferaw, A. 2007. Environmental flow assessment at the source of the Blue Nile river, Ethiopia (Doctoral dissertation, Addis Ababa University).
Smakhtin, V.U. and Anputhas, M. 2006. An assessment of environmental flow requirements of Indian river basins. IWMI Research Report 107. International Water Management Institute, Colombo, Sri Lanka, 36p.
Smakhtin, V.U, Revenga, C. and Dooll, P. 2004. A pilot global assessment of environmental water requirements and scarcity. Water International. 29: 307-317.
Tennant, D.L. 1976. Instream flow regimens for fish, wildlife, recreation and related environmental resources. Fisheries. 1(4): 6-10.
Tessman, S. 1980. Environmental assessment, technical appendix E in environmental use sector reconnaissance elements of the Western Dakotas region of South Dakota study. Water Resources Research Institute, South Dakota State University, Brookings, SD.
Volchek, A., Kirvel, I. and Sheshko, N. 2019. Environmental flow assessment for the Yaselda River in its Selets reservoir section. Ecohydrology & Hydrobiology. 19(1): 18-109.
Watt, S.P. 2007. A methodology for environmental protection of Ontario watercourses with respect to the permit to take water program, Master Thesis, Queen’s University, Canada.
Yan, Y., Yang, Z., Liu, Q. and Sun, T. 2010. Assessing effects of dam operation on flow regimes in the lower Yellow River. Procedia Environmental Sciences. 2: 16-507.