ارزیابی تغییرات متغیرهای هواشناسی و هیدرولوژیکی در بالادست حوضه هیرمند طی سده گذشته با استفاده از داده‌های اقلیمی Cru و مدل Swat

با توجه به نقش بالادست رودخانه هیرمند قبل از سد کجکی در آورد این رودخانه، شناخت هیدرولوژیکی آن و بخصوص در بلند مدت می­تواند در بهره ­برداری از منابع آب آن که همواره محل اختلاف ایران وافعانستان بوده، مفید باشد. بدیهی است که برای چنین ارزیابی­ هایی، وجود داده­ های بلند مدت همواره مانعی جدی خواهد بود که در افغانستان این مشکل بیشتر نقش آفرینی می­کند. برای حل این مشکل، استفاده از داده­ های جهانی و مدل­های بارشرواناب می­تواند گزینه مناسبی باشد. پایگاه­ اطلاعات اقلیمی cru1 از جمله پایگاه­هایی است که این اطلاعات را با قدرت تفکیک مکانی و زمانی نسبتاً مناسبی را از سال 1901 دارا می­باشد. مدل swat2 هم می­تواند برای شبیه­ سازی فرآیند بارشرواناب مورد توجه قرار گیرد که سابقه آن برای حوضه­ های فرامرزی موجود است. اما در هر حال ارزیابی این دو، قبل از هرگونه استفاده عملیاتی لازم خواهد بود. مجموع موارد فوق هدف این مقاله را رقم می­ زنند که نهایتاً بتوان ارزیابی از تغییرات آورد رودخانه هیرمند تا محل سد طی یک صد سال اخیر داشته باشد. بدین منظور، ابتدا داده­های cru با استفاده از 17 ایستگاه هواشناسی زمینی در کشور افغانستان مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفتند که نتایج، به ترتیب مقدار 313 و 323 میلیمتر در سال را نشان داد. برای واسنجی و صحت‌ سنجی  swat، آمار محدودی از ورودی به سد کجکی طی سالهای 1969 تا 1979 تهیه شد. اجرای مدل یکبار با داده­های اقلیمی مشاهداتی و یکبار با داده­های cru انجام شد که نتایج براساس داده­های cru عملکرد بهتری داشتند. در ادامه مدل واسنجی شده با داده­های cru برای سالهای 1913 الی 2012 شبیه­ سازی شد. نتایج نشان داد که بین داده­های دما و بارش cru طی صد ساله اخیر نوعی ناهمگنی در قبل و بعد از اوائل دهه 1940 وجود دارد. بطوریکه بارش­ها قبل از این تاریخ بیشتر و دما کمتر می ­باشد. همین رفتار نیز در سری زمانی تولید شده از رواناب ملاحظه گردید و شاهد کاهش میانگین سالیانه حجم از 1/8 به 07/6 میلیارد مترمکعب در محل ورودی به سد کجکی هستیم. از نکات قابل توجه تحقیق، روش­شناسی آن است که می­توان برای شبیه­ سازی حوضه­ های آبریز فرامزی پیرامون کشور بخوبی مورد استفاده قرار گیرد.

Assessment of changes in hydro-meteorological variables upstream of Helmand Basin during the last century using CRU data and SWAT model

Helmand River basin upstream Kajakai dam (Afghanistan), has a considerable role in its annual water yield. In order to deal with the ever going water conflict between Iran and Afghanistan, the knowledge about this basin’s long term hydrometeorological conditions can be a useful measure for exploitation of the basin’s water resources. It is obvious that such an evaluation needs long term data that is a serious obstacle in Afghanistan due to the poor hydroinfrastructures. For such region with serious scarcity of data, application of the global databases and rainfallrunoff models can be a good alternative. The CRU database is one of these databases with relevant temporal and spatial resolution, which contains these climate data since 1901. SWAT model is also a well know rainfallrunoff model that has been applied for a few transboundary basins. Nevertheless, any application of CRU data and SWAT needs preassessments, which construct the main objectives of this research work. For this, the paper compared CRU data with the observed data of 17 meteorological stations in Afghanistan that resulted 313 mm compared to 323 mm as annual precipitation for the study area (the upper Helmand). The next step relates to calibration and validation of SWAT, which were done by a limited observed discharge data (1969 to 1979). Furthermore, the model was run using measured and CRU climate data, which the latter performed better. The results of SWAT for the entire period of CRU data set (19132012) revealed that there is heterogeneity between the time series before and after 1940, such that the annual rainfall decreases and annual temperature increases. Same behavior was seen for the time series of discharges and its annual average of discharges decreases from 8.1 BMC to 6.07 BMS for the same period. One of the considerable points of this research work is its methodology that can be applied for other transboundary river basins.