تعیین نیاز آبی محیط زیستی زیرحوزه های رودخانه کرج با استفاده از رویکرد منحنی تداوم و شاخص های تغییرپذیری جریان

حقابه محیط‌زیستی ترکیبی از کمیت، کیفیت و زمان‌بندی آب موردنیاز برای پایداری اکوسیستم آبی است. رودخانه کرج یکی از پنج رودخانه حفاظت‌شده کشور است که منبع مهم تامین‌کننده آب آشامیدنی تهران و کرج، آب کشاورزی و منبع تامین برق کشور است. این رودخانه درگذشته نیازهای محیط‌زیستی پایین‌دست را تامین می‌کرده ولی در سال‌های اخیر و به دلیل رشد مصرف آب کلان‌شهر تهران و کرج بخش عمده آب این رودخانه برای مصرف شرب تخصیص می‌یابد و این مسئله حیات زیستمندان وابسته به آن را درخطر قرار داده است. مقاله حاضر باهدف تعیین دامنه قابل‌قبول حقابه محیط‌زیستی رودخانه کرج و مقایسه آن با مقدار برآورد شده توسط وزارت نیرو صورت گرفته است. بدین منظور، ابتدا با استفاده از روش‌های منحنی تداوم جریان (q90 و q95) و شاخص‌های تغییرپذیری جریان، حقابه زیست محیطی رودخانه در سطح زیرحوزه و در مقیاس زمانی ماهانه محاسبه گردید که به‌این‌ترتیب سهم زیرحوزه‌های مختلف در تامین حقابه مشخص شده و می‌تواند جهت مدیریت حوزه‌های آبخیز مدنظر قرار گیرد. نتایج نشان داد که روش منحنی تداوم جریان q95 بالاترین و تنانت اصلاح‌شده وزارت نیرو کمترین مقادیر را برآورد می‌کنند، برای مثال در آخرین ایستگاه (سیراکرج) مقدار q95 میانگین ماهانه 5/75 m3/s است درحالی‌که مقدار میانگین برآورد شده از تنانت m3/s 2/35 می‌باشد. درنهایت، مقادیر به‌دست‌آمده به‌وسیله روش منحنی تداوم جریان به‌عنوان حد بالا و شاخص تغییرپذیری جریان به‌عنوان حد پایین حقابه رودخانه کرج به‌صورت ماهانه پیشنهاد شد.

Environmental flow requirements of Karaj River’s subwatersheds using Flow Duration Curve and Indicators of Hydrological Alteration

Environmental flow (EF) is the quantity, quality and timing of water needed for ensuring the sustainability of aquatic ecosystems. The Karaj River is one of the five protected rivers in Iran. It provides drinking water for the cities of Tehran and Alborz, water needed for agriculture, and is also an important power supply source for the country. While the river has fulfilled for a long time environmental requirements of downstream areas, this has been threatened in recent years by increasing demands of the rapidly growing population in Tehran and Karaj. In the present study, we tried to find an acceptable environmental flow range by using Flow Duration Curve (FDC) and Indicators of Hydrological Alteration and compared the results with the Tennant method which has been officially used by the Energy Ministry of Iran. Results are presented in monthly resolution and at the scale of subwatersheds to provide a spatiotemporal EF analysis that can be used in watershed management planning. Based on the results, highest and lowest amounts of EF were calculated by FDCQ95 and Tennant methods, respectively. For instance, the monthly mean Q95 in last gauge (SiraKaraj) equals 5.75 m3/s, while the mean value estimated by Tennant is just 2.35 m3/s. Eventually, this study suggests a range of the EF values obtained by the FDC method as the upper monthly threshold and the Indicators of Hydrological Alteration as lower monthly threshold for Environmental Flow in Karaj River.