تعیین تغییرات بیلان آب و انرژی در مقیاس ‌های مختلف زمانی با استفاده از منحنی بودیکو در آبخیز نیر، اردبیل

مقدمه و هدففهم درست مولفه‌ها و تغییرات بیلان آب در مطالعه‌های آب‌ شناختی و منابع آب اهمیت قابل توجهی دارد. تغییرات اقلیمی و فعالیت‌های انسانی بر تغییرات رواناب، مدیریت منابع آب و توسعه‌ی پایدار جامعه تاثیر‌گذار است. در این راستا، این پژوهش با هدف تعیین و مقایسه‌ی تغییرات بیلان آب با استفاده از منحنی بودیکو در استان اردبیل در آبخیز نیر، انجام شد.مواد و روش‌هامنحنی بودیکو برای آبخیز نیر در مقیاس‌های زمانی ماهانه (فصلی و سالانه) محاسبه شد. در این پژوهش، از داده‌های یک دوره‌ی آماری 33 ساله‌‌ی ایستگاه باران‌سنجی و تبخیرسنجی آبخیز نیر برای محاسبه‌ی میانگین بارش و تبخیر-تعرق بالقوه استفاده شد. منحنی بودیکو، یک رابطه‌ی غیرخطی است که با محدودیت‌های فیزیکی تقاضای آب جوی (pet> et) و عرضه (p> et) محدود می‌شود و شاخص خشکی در منحنی بودیکو تعادل بلندمدت آب را نشان می‌دهد.نتایج و بحثنتایج نشان داد که روند تغییرات جریان رود در مقیاس سالانه به‌شکل مستقیم با تغییرات مولفه‌های آب و هوایی ارتباط داشت. این در حالی بود که بر اساس داده‌های واقعی، فقط در تعدادی از فصل‌ها روند تغییر جریان از تغییر مولفه‌های اقلیمی تبعیت می‌کرد. هم‌چنین در سال‌های مطالعه‌شده، توزیع داده‌ها در منحنی بودیکو بیانگر آن بود که اندازه‌ی مصرف آب در آبخیز نیر از محدوده‌ی پیش‌بینی شده بر اساس منحنی بودیکو، به انرژی و تعادل آب، دچار انحراف شده است. بیشترین و میانگین و حداقل et برای سال‌های بررسی‌شده به‌ترتیب 876/55، 431/85 و 277/88 به‌دست آمد. هم‌چنین بیشترین و میانگین و حداقل نسبت pet/ p به‌ترتیب 0/07، 0/05 و 0/02 بود. بیش‌تر سال‌های مطالعه‌شده داده‌های مشاهداتی روی منحنی بودیکو در محدوده‌ی محدودیت آب قرار داشتند، که در آن، اندازه‌ی مصرف آب مشاهده‌شده (aet/p) برابر با پیش‌بینی مصرف آب (pet/p) بود. بر اساس نتایج، تغییرات در aet/p در سال‌های (1360، 1362، 1368، 1373، 1386 و 1389) کم‌تر بود. بر اساس تغییرات در اندازه‌های pet/p و aet/p نسبت به منحنی بودیکو می‌توان در خصوص توانایی آبخیز در تنظیم aet قضاوت کرد.نتیجه‌گیری و پیشنهادهانتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش دما و کاهش بارش، اندازه‌ی تبخیر-تعرق واقعی سالانه آبخیز افزایش یافت و منجر کاهش رواناب در آبخیز شد. این نتایج می‌تواند برای پیشنهاد‌ راهکارهای مدیریتی و سازگار با اقلیم در راستای استفاده‌ی بهینه از منابع آب به‌کارگرفته شود. سرانجام می‌توان گفت که اندازه‌ی تبخیر-تعرق بالقوه در آبخیز مطالعه‌شده از اندازه‌ی بارش بیش‌تر بود. نتایج این پژوهش می‌تواند برای مدیریت منابع آب با در نظر گرفتن محدودیت‌های تغییر اقلیم و فعالیت‌های انسانی به ‌کارگرفته شود.

determining changes in water and energy balance in different time scales using budyko curve in the nir watershed, ardabil

introduction and goalin hydrological and water resources studies, the understanding of water balance components and changes holds great significance. climate changes and human activities affect runoff changes, water resources management and sustainable development of society. in this regard, the current research was conducted with the aim of determining and comparing water balance changes using budyko curve in nir watershed, ardabil province.materials and methodsthe budyko curve was calculated for the nair watershed in monthly, seasonal and annual time scales. in this study, the data of the rain gauge and evapotranspiration station of the watershed were also used in a statistical period of 33-years to calculate the average precipitation and evapotranspiration potential in the watershed. in the budyko curve, the non-linear relationship that is limited by the physical limits of atmospheric water demand (pet>et) and supply (p>et) and the aridity index in the budyko curve show the long-term water balance.results and discussionthe results showed that, the trend of flow changes is directly related to the trend of weather components in annual time scale. meanwhile, contrary to expectation, only in some seasons does the flow change process follow the change in climatic components. in addation, the budyko curve analysis indicated that the amount of water consumption in the studied watershed regularly deviated from its predicted dependence on energy and water balance. the maximum, average and minimum et for the studied years were obtained as 876.55, 431.85 and 277.88, respectively. also, the maximum, average and minimum ratio of pet/p was 0.07, 0.05 and 0.02 respectively. in most of the years studied, the observational data aligned with the water limit range on the budyko curve, indicating that the observed water consumption (aet/p) matched the predicted water consumption (pet/p). according to the results, the changes in aet/p are less in the years (1981, 1983, 1989, 1994, and 2010). based on the changes in the values of pet/p and aet/p in the budyko curve, the watershed ability to regulate aet can be considerable.conclusions and suggestionsthe results of this study indicated that with increased temperature and decreased precipitation, the annual actual evapotranspiration of the watershed increased, leading to a reduction in runoff. the results can be the basis for providing management solutions and adapting to the climate change in order to optimally use the available water resources. in general, it can be said that the amount of potential evaporation in the studied watershed is more than the amount of precipitation. the study’s findings can provide a basis for managing water resources under the limitations of climate change and human abstractions.