ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر روان‌آب آبخیز کن در دوره آینده

تغییر اقلیم یکی از مهم‌ترین چالش هایی است که بر  زیست‌بوم‌های  طبیعی و جنبه های مختلف زندگی انسان تاثیر دارد. تاثیر گرم‌شدن جهان بر آب‌شناسی و چرخه‌ی آب در طبیعت بسیار جدی است و شناخت کمی این اثرها آمادگی بیش‌تری برای مقابله با تبعات آن ایجاد می‌کند. در این پژوهش براساس روش‌کار ریز مقیاس‌گردانی sdsm  بارش و دما در دوره‌ی 2006-2100 با مدل بزرگ‌مقیاس 2canesm پیش بینی و اثرهای تغییر اقلیم بر شرایط آب‌شناسی آبخیز کن با مدل سوات و ann بررسی شد. برای واسنجی و بررسی بی‌قطعیتی سوات نرم‌افزار سوات کاپ به‌کاربرده شد و براساس الگوریتم 2 sufi در سوات کاپ مقدار سنجه‌ی‌ موثر و بهینه شناسایی کرده‌شد. نتیجه‌ی بررسی کارآیی هر چهار مدل sdsm و 2canesm در شبیه سازی های اقلیمی و swat و ann در شبیه سازی آب‌شناسی را تایید کرد و نشان داد که در شرایط اقلیمی آینده برای دوره‌ی زمانی 2006-2100 افزایش بارندگی و دما محتمل است، به‌طوری که دما 0/8 تا 5/6 درجه‌ی سانتی گراد و بارش 4 تا 55% افزایش می‌یابد. کارکرد ann با توجه به نوع ساختار بهتر از سوات است، و نتیجه‌ی بررسی روان‌آب نشان می دهد که در دوره‌ی آینده (2006-2040) در مدل 2 تا 4 درصد ann  کاهش در حالت 2/5rcp و 8/5rcp، و 25% افزایش در حالت 4/5rcp و در سوات به‌ترتیب در حالت 2/5rcp، 4/5rcp و 8/5rcp افزایش 42، 43 و 49% مشاهده شد. بیش‌ترین تغییر در بهار دیده شد. براساس داده‌های بیشینه‌ی سیلاب‌های لحظه‌یی تیر 1394 و فروردین 1398 به‌اندازه‌ی 90 تا 140 مترمکعب بر ثانیه باعث زیان جانی و مالی فراوان می‌شود، همه‌ی 250 سازه‌ی آبخیزداری از رسوب پر می‌شود،‌ و اثربخشی سازه ها در مهار سیلاب در 20 سال گذشته بی تاثیر می‌شود. بنابراین 49% افزایش در روان‌آب تا اندازه‌ی 200 مترمکعب بر ثانیه علاوه بر افزایش‌دادن شدت گل‌آلودگی رود کن، همه‌ی روستاهای امام زاده داود، رندان، کیگا، سنگان، سولقان و کشار را در زیر رسوب دفن و زیان‌های جانی و مالی بسیار شدیدی به‌بار می‌آورد.

Assessment of the Impact of Climate Change on Runoff on the Kan Watershed in the Future

Climate change is among the most important challenges affecting the natural ecosystems and various aspects of the human life. The global warming imposes serious impacts on the hydrology and water cycle in the nature, and quantitative evaluation of such impacts provides further preparedness for confronting their anticipated consequences. The socalled statistical downscaling model (SDSM) was used to forecast the trends of precipitation and temperature during the 2006 – 2100 period based on the CanESM2 large ensembles. The impact of climate change on hydrologic conditions on the Kan Watershed was evaluated using the SWAT and ANN models. The results indicated that an increase in precipitation and temperature are probable in the forecasted future period (2006 – 2100). In general, it can be stipulated that the temperature will rise by 0.8 – 5.6℃ and the precipitation will increase by 4 – 55%. Given its structure, the ANN exhibited a superior performance over the SWAT. The results of the runoff studies indicated that for the forecasted future period (2006 – 2100), the ANN model predicts 2% and 4% decrease under the RCP2.6 and RCP8.5 scenarios, respectively, and a 25% increase under the RCP4.5 scenario. However, the SWAT model forecasted 42%, 43%, and 49% increase under the RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5 scenarios, respectively. A 49% increase in the runoff to 200 m3/s will not only add to the suspended sediment load of the Kan River, but also will bury the Emamzadeh Davood, Rendan, Kiga, Sangan, Suleghan, and Keshar villages under sediment, but also will cause extensive financial and life damages.