اثر تغییر اقلیم بر فراوانی سیلاب حوضه کلاردشت با استفاده از تلفیق الگوریتم K-nn و مدل HadCM3

Abstract

تغییر اقلیم می­تواند منجر به تأثیرات جدی بر فراوانی، مقدار و مدت متغیرهای حدی هیدرولوژیکی شود. حدهای نهایی هیدرولوژیکی تغییریافته، می­تواند بر طراحی سازه­های هیدرولیک در آینده، توسعه دشت­های سیلابی و مدیریت منابع آب اثرگذار باشد. این پژوهش به بررسی تأثیرات تغییر اقلیم با استفاده از تلفیق روش تولید بارش K-nn و مدل HacCM3 از سری مدل­های گردش عمومی جو سناریوی A2 و همچنین مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS می­پردازد. ابتدا ریزمقیاس کردن داده­های GCM با استفاده از مدل HadCM3 سناریوی A2 در روش نزدیک­ترین همسایه (K-nn) که یک روش استوکاستیک است، انجام پذیرفت. سپس با تهیه نقشه­های پوشش گیاهی و تهیه نقشه گروه هیدرولوژیکی خاک و تعیین پارامترهای موردنیاز برای مدل HEC-HMS، اقدام به واسنجی مدل با استفاده از 4 واقعه سیلاب شد. نتایج RMSE، R و آزمون t- استیودنت نشان از همبستگی و تطابق بالای مدل هیدرولوژیکی در شبیه­سازی دبی اوج داشت. نتایج تحلیل میزان بارندگی 2 ساعته با دوره بازگشت 100 ساله نشان داد که در دوره پایه (2011-1980) نسبت به دوره آینده (2069-2040)، 32 درصد کاهش داشته است. پس از تعیین منحنی شدت- مدت- فراوانی، مقادیر توزیع بارش برای ایستگاه نهالستان در مدل بارش-رواناب وارد شده و دبی پیک با دوره بازگشت‌های مختلف 2، 5، 10، 20، 50 و 100 ساله برای حوضه­های مختلف در دوره پایه و آینده محاسبه شدند. نتایج تحلیل فراوانی سیل نشان داد که دبی سیل در دوره 2069-2040 با دوره بازگشت 25 ساله در کل حوضه، نسبت به دوره پایه، 21 درصد کاهش دارد.