چکیده

در این تحقیق، اثر تغییر اقلیم بـر رونـد تغییـرات دبـی رودخانـه مـارون بـا اسـتفاده از آزمـونهـای ناپارامتری من-کندال و پارامتری تحلیل رگرسیون مورد ارزیابی قرار گرفته اسـت. بـا توجـه بـه اینکـه تعیین روند دبی رودخانه در شناخت تغییر اقلیم و در مدیریت منابع آب وشـبکه هـای آبیـاری بسـیار مهم میباشد بدین منظور، از دادههای دبـی پـنچ ایسـتگاه آبسـنجی شـامل ایـدنک، بهبهـان، گرگـر، مشراگه و شادگان طی دوره ۱۳۶۸-۱۳۸۷ استفاده شده است. نتایج این تحقیـق نشـان داد کـه دبـی سالانه در همه ایستگاهها دارای روند نزولی در دو دهه اخیر بوده است. برآوردها نشـان داد کـه مقـادیر دبی سالانه در ایستگاههای بهبهان، مشراگه، گرگر، شادگان و ایدنک به ترتیب به میـزان ۸۰، ۴۰، ۲۱، ۱/۴ و ۰/۴ مترمکعب در هر دهه تقلیل یافته است. نتایج تحلیل صورت گرفته توسط این دو آزمون بـر روی دبیهای فصلی نشان داد که مقادیر دبی فصول بهـار و زمسـتان، کـاهش و دبـی فصـل تابسـتان، افزایش یافته است. بیشترین تفاوت نتایج آزمونهای پارامتری و ناپارامتری در دبی فصل پاییز مشـاهده شده است. به طوری که مقادیر دبی فصل پاییز با توجه به آزمونهای ناپارامتری، افـزایش و بـر اسـاس نتایج آزمون پارامتری کاهش یافته است. نتایج این پژوهش میتواند در پیشبینی خشکسالیهای آتـی و برنامهریزی جهت مدیریت شبکه های آبیاری بکار رود.

واژههای کلیدی : تغییر اقلیم، دبی رودخانه، آزمون من-کندال، تحلیل رگرسیون

۱

Archvie of SID

مقدمه

علت افزایش گازهای گلخانهایخصوصاً دیاکسیدکربن (افزایش غلظت از ۲۸۰ ppm در پیش از انقـلاب صـنعتی بـه حـدود ۳۶۰ ppm در حال حاضر) به عنوان مؤثرترین گاز گلخانهای در سالهای اخیرعمدتاً افزایش سوختهای فسـیلی، احتـراق و جنگلزدایی میباشد. بنابراین افزایشهای اخیر به طور عموم نتیجه فعالیتهای بشری بوده است ، میزید .(۲۰۰۸) بـالا رفـتن غلظت این گازها سبب تغییر رژیم بارش و دما و همچنین رواناب میگردد. به دلیـل ارتبـاط نزدیـک بـین گرمـایش جهـانیٌ و هیدرولوژی، در سالهای اخیر مطالعات متعددی در زمینه اثرات تغییر اقلیمٍ بر دبی رودخانـهَ و منـابع آب در سراسـر جهـان صورت گرفته است که از آن جمله میتوان به تحقیقات صورت گرفته توسط یو((۲۰۰۰، چانـگ و همکـاران (۲۰۰۲)، وریتـی (۲۰۰۲) ، کریستنسن و همکاران (۲۰۰۴) و فیوجیهارا و همکاران (۲۰۰۸)اشاره نمود.برای بررسی تأثیرات احتمـالی تغییـرات اقلیمی بر منابع آبهای سطحی، باید بیلان آبهای سطحی در حوضهها مورد بررسی قرار گیرد. یکی از سادهتـرین ایـن روش-ها، بررسی وضعیت آورد رودخانهها و تلاش در تعیین وجود روند در آنها میباشد. مسـاعدی و شـریفان (۱۳۸۲)از داده هـای دبی روزانه ۷ ایستگاه آبسنجی در مسیر رودخانه گرگانرود بهمنظور بررسی روند فراوانی وقوع سیل استفاده نمودند. نتایج آنهـا نشان داد که در اکثر دورهها وتقریباً در تمامی ایستگاهها، آبدهی رودخانه کاهش یافته است. همچنین بررسـی رونـد تغییـرات آبدهی رودخانه در فصول مختلف حاکی از آن است که آبدهی رودخانه در فصول بهار و تابستان از یک روند کاهشـی برخـوردار بوده در حالی که در فصلهای زمستان و پاییز متغیر بوده و روند خاصی در مورد کل رودخانه مشاهده نشده است. مساح بوانی و مرید (۱۳۸۴)با بررسی اثرات تغییر اقلیم بر دما، بارندگی و رواناب در حوضه رودخانه زایندهرود به این نتیجه دست یافتند کـه میزان بارندگی، کاهش و دما، افزایش یافته است. به طوری که میزان کاهش بارندگی ۱۰ و ۱۶ درصد و افزایش دما بـه میـزان ۴/۶ و ۳/۲ درجه سانتیگراد بهترتیب در سناریوهای A2 و B2 پیشبینی شده است. همچنین نتایج آنها کاهش جریـان تـا ۵/۸ درصد و افزایش ضریب تغییرات جریان تا ۳ برابر را برای دورههای آتی نشان میدهد رهبر و همکـاران (۱۳۸۴)رونـد تغییـرات رواناب در حوضه آبریز خررود تا ایستگاه آبگرم واقع در زیرحوضه قزوین را بررسی نمودند. نتایج این پژوهش نشـان داد کـه در دوره سی ساله ۱۳۴۵-۱۳۷۴، با وجود ثبات بارش سالانه و اندکی کاهش دمای سالانه، ارتفاع رواناب و نسبت رواناب به بـارش سالانه روندی فزاینده و معنیدار داشته است. مریـانجی و معروفـی (۱۳۸۷)رونـد تغییـرات دبـی رودخانـه یالفـان و همچنـین پارامترهای دما و بارش را در یک دوره آماری ۳۰ ساله مورد بررسی قرار دادند. نتایج آنها نشان داد کـه دادههـای سـالانه دمـا دارای روند افزایشی معنیداری بوده در حالی که روند معنیداری در دادههای بارش و دبی مشاهده نشده اسـت. نیـکقوجـق و یارمحمدی (۱۳۸۷)دادههای دما، بارش و دبی رودخانه زیارت در استان گلستان را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. نتایج آنهـا نشان داد که میانگین دمای هوا به ازای هر ۱۰ سال ۱/۹ درجه سانتیگراد افزایش یافته است. درحالی کـه میـانگین بـارش در هر سال ۹ میلیمتر و میانگین دبی در هر ۱۰ سال حدود ۰/۲ مترمکعـب کـاهش یافتـه اسـت. وال و توتـورلی (۱۹۹۶) رونـد احتمالی در جریان رودخانهایُ را در غرب اوکلاهاما مورد مطالعه قرار دادند و نتیجه گرفتند که جریان رودخانهای دارای رونـد کاهشی معنیدار بوده است. مطالعه زو (۲۰۰۰) بر روی اثرات تغییر اقلیم بر رژیم جریـان رودخانـههـای سـوئد نشـان داد کـه مقدار جریان در زمستان، بهطور معنیداری افـزایش و در فصـول بهـار و تابسـتان، کـاهش یافتـه اسـت. گـاربرتچ و همکـاران (۲۰۰۴)اثرات تغییر اقلیم بر بارش، جریان رودخانهای و تبخیرتعرق گیاه مرجع را در ۱۰ حوضه آبریز در آمریکا مـورد بررسـی قرار دادند. نتایج آنها حاکی از روند افزایشی معنیدار در هر سه پارامتر مزبور بوده اسـت زو و همکـاران (۲۰۰۴)بـا اسـتفاده از آزمونهای پارامتریِ و ناپارامتری، روند تغییرات دما، بارش و دبی را در حوضه آبریز تاریم در چین مـورد مطالعـه قـرار دادنـد

۱ Global warming 2 Climate change 3 River discharge 4 Stream flow 5 Parametric tests

۲

Archvie of SID

نتایج آنها نشان داد که سریهای زمانی دما دارای روند معنیدار افزایشی بوده و دادههای بارش نیز افزایش یافته اسـت. اگرچـه سریهای زمانی دبی در سراب رودخانه دارای روند افزایشی معنیداری بوده ولی در بیشتر مسیر رودخانـه، ایـن رونـد کاهشـی بوده است. مطالعه تادسون (۲۰۰۷)بر روی اثرات تغییر اقلیم بر جریان رودخانههای دانمارک طی سـالهـای ۱۹۶۱ تـا ۱۹۹۰ نشان داد که مقادیر دبی رودخانهها از ماه دسامبر تا آگوست کاهش و در ماههای سپتامبر و اکتبر افزایش یافته است. جیانـگ و همکاران (۲۰۰۷)روند تغییرات بارندگی و دبی رودخانه را در حوضه رودخانه یانگتسه در دوره آماری ۱۹۶۱ تـا ۲۰۰۰ مـورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. نتایج آنها یک روند مثبت معنیدار را در دادههای بارندگی فصل تابستان نشان داد. همچنـین نتـایج آنها نشان داد که دبی رودخانه در بیشتر ایستگاهها در دوره آماری ۴۰ ساله به طور معنیداری افزایش یافته است.

متأسفانه تاکنون مطالعات معدودی در زمینه بررسی اثرات تغییرات اقلیم بر منابع آب در کشور صورت گرفته است. با توجه بـه خصوصیات هیدرولوژیکی کشور که در منطقه خشک و نیمهخشک دنیا واقع شده و در مقابل هرگونه تغییری حساسیت زیـادی میتواند از خود نشان دهد، انجام چنین مطالعات و تحقیقاتی از اولویتهای خاصی برخوردار خواهد بود. در ایـن تحقیـق، رونـد تغییرات سالانه و فصلی دبی رودخانه مارون با استفاده از آزمونهای من-کندالٌ، و تحلیل رگرسیونٍ طـی دوره آمـاری ۱۳۶۸ ۱۳۸۷ مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

مواد و روشها

منطقه مورد مطالعه

حوضه آبریز مارون با مساحت تقریبی ۳۸۲۴ کیلومترمربع در مختصات جغرافیایی ۴۹ ۵۰ تا ۵۱ ۱۰ طول شرقی و ۳۰ ۳۰ تا ۳۱ ۲۰ عرض شمالی و در ارتفاعات شهرستان بهبهان واقع شده است. حدود ۲۰ درصد مساحت این حوضه را ارتفاعات بیش از ۱۰۰۰ متر و کوهستانهایی تشکیل دادهاند که نقش اساسی در ایجاد آب سطحی حوضـه دارنـد. در ایـن تحقیـق، از دادههـای ماهانه دبی ایستگاههای بهبهان، گرگر، مشراگه، شادگان و ایدنک طی سالهای ۱۳۶۸ تا ۱۳۸۷ استفاده گردید که مشخصـات جغرافیایی آنها در جدول ۱ ارائه شده است.

جدول (۱) مشخصات جغرافیایی ایستگاههای آبسنجی مورد مطالعه
مختصات جغرافیایی ارتفـــاع از ســـطح
نام ایستگاه طول عرض دریا
(متر)

ایدنک ۲۴ ۵۰ ۵۶ ۳۰ ۵۶۰
بهبهان ۱۷ ۵۰ ۳۹ ۳۰ ۳۳۳
گرگر ۵۷ ۴۸ ۴۶ ۳۰ ۱۷
مشراگه ۲۶ ۴۹ ۰۰ ۳۱ ۳۰
شادگان ۴۴ ۴۸ ۳۹ ۳۰ ۶