ارزیابی سناریوهای حدی تغییر اقلیم بر آبدهی حوضه آبریز سد شهید رجایی تحت مدل hbv-light

مقدمه و هدف: مدیریت آب در حوضه‌های آبی با توجه به کمبود ایستگاه‌های داده‌برداری به‌سختی امکان‌پذیر است. امروزه شبیه‌سازی بارش-رواناب با مدل‌های مختلف به مدیریت منابع آبی موجود کمک خواهد کرد. لذا استفاده از مدل‌های هیدرولوژی که با حداقل داده‌ها امکان شناخت و مدیریت حوضه را فراهم می‌کنند، می‌تواند روشی مناسب باشد. مواد و روش‌ها: در این تحقیق به‌منظور شبیه‌سازی رواناب ناشی از بارش و بررسی مکانیسم تشکیل رواناب و جریان خروجی در حوضه آبریز سد شهید رجایی واقع در شهرستان ساری، از مدل hbv-light با داده‌های موجود از سال 1981 تا سال 2015 استفاده شد. از 70 درصد داده‌های سری زمانی در مرحله واسنجی (1981-2005) و حدود 30 درصد آن (2006-2015) در مرحله صحت سنجی استفاده شد. همچنین عملکرد آن تحت شرایط تغییر اقلیم با دو سناریوی rcp2.6 و rcp8.5  در دو بازه زمانی آینده نزدیک (2016-2040) و آینده دور (2041-2065) مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان داد افزایش دما به ترتیب در دو سناریوی rcp2.6 و rcp8.5 به مقدار 11/5 و 13/9 درصد در آینده نزدیک و به ترتیب 13/9 و 24/2 درصد در آینده دور بوده است. همچنین میزان بارش در دو سناریوی اقلیمی rcp2.6 و rcp8.5  در آینده دور و آینده نزدیک حدود 58 درصد کاهش خواهد یافت. نتایج خروجی مدل نشان داد اثر سناریوهای اقلیمی بر دبی‌های اوج در آینده نزدیک (2016-2040) افزایشی و در آینده دور (2041-2065) کاهشی خواهد بود. اختلاف میانگین دبی‌های اوج در پنجره زمانی آینده نسبت به دوره پایه در سطح اعتماد 95 درصد (آزمون کروسکال والیس) معنی‌دار بوده است. به ترتیب در دو سناریوی اقلیمی rcp2.6 و rcp8.5 در آینده نزدیک 36 و 28 درصد افزایش و در آینده دور 12 و 3 درصد کاهش خواهد یافت. بررسی توزیع احتمالاتی داده‌ها نشان داد مقادیر دبی اوج از تابع ویبول نوع سوم پیروی می‌کند. این تغییرات در دبی‌های اوج با توجه به تغییر توزیع آماری احتمال رخداد پدیده‌های حدی (دبی‌های اوج شدید) را افزایش خواهد داد. لذا وقوع بارش‌های حدی و دبی‌های اوج شدیدتر با دور بازگشت کمتری رخ خواهد داد.نتیجه‌گیری: در مجموع، این نتایج حاکی از آن است مدیریت، بهره‌برداری و نگهداری از منابع آبی تجمیع شده در محل سد شهیدرجایی با چالش جدی روبرو خواهد شد. لذا پیشنهاد می‌شود ضمن بررسی دقیق‌تر و مقایسه با نتایج دیگر مدل‌های هیدرولوژیکی سناریوهای حدی پیش‌رو در مدیریت حوضه آبریز اعمال شود.

evaluation of extreme scenarios of climate change on discharge of the shahid rajaei dam catchment under hbv-light model

introduction and objective: water management in water basins is difficult due to the lack of data collection stations. today, rainfall-runoff simulations with different models will help manage existing water resources. therefore, using hydrological models that allow the identification and management of the basin with minimal data can be a suitable method.material and methods: in this study, in order to simulate runoff caused by rainfall and to investigate the mechanism of runoff formation and outflow in the catchment area of the shahid rajaei dam, located in sari, the hbv-light model with existing data from 1981 to 2015 was used. its performance was also evaluated under climate change conditions with two scenarios of rcp2.6 and rcp8.5 in the two time periods of near future (2016-2040) and distant future (2041-2065).results: the results showed that the increase in temperature in the two scenarios of rcp2.6 and rcp8.5 by 11.5 and 13.9% in the near future and 13.9 and 24.2% in the distant future, respectively. rainfall in the two climate scenarios rcp2.6 and rcp8.5 will also decrease by about 58% in the distant and near future. the output results of the model showed that the effect of climate scenarios on peak discharges will increase in the near future (2016-2040) and decrease in the distant future (2041-2065). the difference between the mean peak discharges in the future time window compared to the base period was significant at the 95% confidence level (kruskal-walli’s test). rcp2.6 and rcp8.5 will increase by 36% and 28% in the near future and decrease by 12% and 3% in the near future, respectively. these changes in peak discharges will increase the probability of occurrence of extreme phenomena (severe peak discharges) due to changes in the statistical distribution.conclusion: in general, these results indicate that the management, operation and maintenance of water resources accumulated at the site of the shahid rajaei dam will face serious challenges. therefore, it is suggested to apply advanced leading scenarios in catchment management while examining more closely and comparing with the results of other hydrological models.