کاربرد مدل IHACRES برای ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر دبی حوضه آبریز تجن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

2 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

تغییر اقلیم و گرمایش کره‏ی زمین یکی از مسائل مهم جهان در عصر کنونی می‏باشد و در حال گسترش به سرتاسر کره‏ی زمین است و آثار زیان‌بار آن بر منابع آبی بر کسی پوشیده نیست. ازاین‌رو پیش‏بینی تغییرات اقلیمی یک منطقه، نقش مهمی در برنامه‏ریزی و مدیریت منابع آبی خواهد داشت. هدف از این پژوهش ارزیابی اثرات این پدیده بر روی دبی حوضه آبریز تجن در دوره‏ی آتی می‏باشد. به این منظور در گام اول شبیه‏سازی پارامترهای دما و بارش با استفاده از مدل جوی CANESM2 تحت سناریوهای جدید انتشار RCP2.6 و RCP8.5 و ریزمقیاس‏سازی خروجی‏های مدل جوی با مدل SDSM انجام شد. سپس شبیه‏سازی دبی روزانه حوضه در دوره آتی با مدل بارش-رواناب IHACRESانجام شد. برای بررسی دقیق‏ عملکرد و خطای مدل ریزمقیاس‏سازی SDSM از آزمون ناپارامتری من- ویتنی استفاده شد که نشان از کارایی مدل در ریزمقیاس‌سازی دما و بارش در ایستگاه‏های مورد مطالعه داشت. به‏طور کلی نتایج مدل نشان داد که میانگین دمای سالانه حوضه در دوره آتی (2049-2020) نسبت به دوره پایه این تحقیق (2005-1976) تحت دو سناریو RCP 2.6 و RCP 8.5، 79/0 و 14/1 افزایش و مقدار بارش به‏ترتیب تحت همان دو سناریو 15 و 18 میلی‌متر کاهش خواهد یافت. در گام آخر نتایج واسنجی و صحت سنجی مدل IHACRES بررسی شد طی این دو مرحله شاخص ارزیابی نش- ساتکلیف (NSE)، 45/0 و 40/0 به‌دست آمد که بیانگر دقت قابل‌قبول مدل در شبیه‏سازی دبی می‏باشد. با توجه به نتایج این تحقیق، پیش‏بینی شد که میزان دبی تحت دو سناریوی RCP 2.6 و RCP 8.5 در دوره آتی نسبت به دوره پایه به ترتیب به میزان 8/19 و 7/21 درصد کاهش می‏یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of theIHACRES Model to Assess the Effects of Climate Change on the Discharge of Tajan Watershed

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Mojerloo 1
  • Ramin Fazloula 2
  • alireza emadi 1
1 Water Engineering Department, Agricultural Eng. College, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
2 Water Dept., Agricultural Eng. College, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
چکیده [English]

Climate change and global warming are one of the most important issues in the world in the current era and are spreading all over the globe and its harmful effects on water resources are not overlooked; Therefore, forecasting the climate change of an area will play an important role in the planning and management of water resources. The purpose of this study is to evaluate the effects of this phenomenon on the discharge of Tajan watershed in the upcoming period. For this purpose, in the first step, the simulation of temperature and precipitation parameters was performed using the CANESM2 atmospheric model under the new RCP2.6 and RCP8.5 release scenarios and microscopic atmospheric model outputs with SDSM model. Then simulation of daily discharge of the basin was carried out in the future period with the IHACRES rainfall–runoff model. Non-parametric Mann-Whitney test was used to check the performance and error of SDSM downscaling model, which illustrates the model's performance in the downscaling of temperature and precipitation at the studied stations. In general, the results of the model showed that the average annual temperature of the basin in the upcoming period (2020-2049) compared to the base period of this research (1976-2005) will increase under two scenarios RCP 2.6 and RCP 8.5, 0.79 and 1.14 and amount of precipitation will decrease under the same two scenarios, 15 and 18 mm, respectively. In the final step, the results of IHACRES calibration and validation were examined. In the final step, the results of the IHACRES calibration and validation were checked. During these two stages, the Nash-Sutcliff efficiency coefficient (0.45 and 0.40) was obtained, which indicates the acceptable accuracy of the model in the simulation of the discharge. According to the results of this research, it was predicted that discharge under two scenarios RCP 2.6 and RCP 8.5 will decrease 19.8 and 21.7% respectively in the upcoming period compared to the base period.

کلیدواژه‌ها [English]

  • CANESM2 Model
  • Rainfall–Runoff Model
  • RCP Scenarios
  • Statistical Downscaling

دوره 13، شماره 1
فروردین و اردیبهشت 1398
صفحه 129-141
  • تاریخ دریافت: 31 تیر 1397
  • تاریخ بازنگری: 18 شهریور 1397
  • تاریخ پذیرش: 26 تیر 1398