تحلیل واکنش‌پذیری کیفیت آب رودخانه دز به الگوهای خشکسالی هیدرولوژیکی و اقلیمی (توسعه شاخص مدیریت تطبیقی برای دوران کم‌آبی)

پدیده تغییر اقلیم و افزایش فراوانی و شدت خشکسالی‌های اقلیمی و هیدرولوژیکی در سال‌های اخیر، اثرات قابل توجهی بر کمیت و کیفیت منابع آب سطحی در مناطق نیمه‌خشک ایران به‌ویژه در حوزه رودخانه دز داشته است. افت دبی جریان، افزایش غلظت آلاینده‌ها، و تغییر رفتار بیوشیمیایی سیستم رودخانه‌ای، از مهم‌ترین پیامدهای این شرایط اقلیمی هستند که تهدیدی جدی برای امنیت آب و اکوسیستم‌های آبی به شمار می‌روند. در این پژوهش، با هدف شناسایی الگوی واکنش کیفیت آب رودخانه دز نسبت به نوسانات خشکسالی، از داده‌های هیدرومتری، کیفی و اقلیمی 20 ساله ایستگاه‌های کلیدی شوشتر، دزفول، و اندیمشک استفاده شد. شاخص‌های خشکسالی spi و sdi برای پایش شرایط اقلیمی و هیدرولوژیکی محاسبه شده و سپس با پارامترهای کلیدی کیفیت آب شام do، bod، tds، ec، نیترات و فسفات، به‌صورت سری‌های زمانی تحلیل شدند. به‌منظور درک روابط پیچیده میان خشکسالی و کیفیت آب، از روش‌های تحلیل آماری پیشرفته شامل رگرسیون چندگانه، تحلیل مولفه‌های اصلی (pca) و خوشه‌بندی k-means استفاده شد.یافته‌ها نشان داد که کاهش بارش و دبی جریان در دوره‌های خشکسالی، با افزایش معنی‌دار در غلظت tds و کاهش do همراه است که نشان‌دهنده تشدید وضعیت eutrophication در بخش‌هایی از مسیر رودخانه است. بیشترین همبستگی منفی میان sdi و پارامترهای کیفی در فصل تابستان مشاهده شد که با افزایش مصرف آب برای کشاورزی و کاهش رقیق‌سازی طبیعی آلاینده‌ها مرتبط است. بر اساس نتایج، شاخص جدیدی با عنوان aqmi: adaptive quality management index طراحی گردید که با استفاده از تحلیل حساسیت، آستانه‌های کیفی برای طبقه‌بندی وضعیت آب در دوران مختلف خشکسالی را تعیین می‌کند. این شاخص دارای سه سطح هشدار (عادی، مداخله مدیریتی، و بحران) بوده و می‌تواند به‌عنوان ابزاری تصمیم‌یار در اختیار مدیران منابع آب منطقه قرار گیرد. همچنین، چارچوب پیشنهادی برای توسعه این شاخص قابلیت تعمیم به سایر رودخانه‌های نیمه‌خشک کشور را دارد.نتایج این پژوهش می‌تواند به تدوین سیاست‌های مدیریت کیفی تطبیقی کمک کرده و در جهت کاهش آسیب‌پذیری اکوسیستم‌های رودخانه‌ای در برابر خشکسالی‌های آینده مورد بهره‌برداری قرار گیرد.