پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، جلد ۱۳، شماره ۲۶، صفحات ۰-۰
عنوان فارسی مدل‌سازی بارش-رواناب به‌منظور پیش‌بینی حداکثر جریان روزانه در شرایط تغییر اقلیم
چکیده فارسی مقاله مقدمه و هدف: یکی از مهمترین چالشها در سالهای اخیر مساله تغییر اقلیم و اثرات آن بر منابع آبی است که به عنوان یکی از اصلی ترین زمینه های تحقیقاتی در سراسر جهان محسوب می شود. دو نشانه ی بارز و مشخص تغییر اقلیم تغییر در میانگین و مقادیر حدی متغیرهای اقلیمی است که می تواند احتمال بروز سیلابها را افزایش دهد و آثار زیانباری را در پی داشته باشد. به همین دلیل لازم است تا اثر تغییر اقلیم بر سیلاب حوضه ها در دوره های آتی بررسی گردد.
 مواد و روش­ها: در این تحقیق با استفاده از داده های روزانه بارش و دمای مشاهده شده در دوره 2005-1961 ایستگاههای سینوپتیک و کلیماتولوژی داخل و اطراف حوزه آبخیز بختیاری اثر تغییر اقلیم مورد بررسی قرار گرفت. برای پیش بینی بارش و دما در آینده از داده های مدل گردش عمومی canESM2 تحت سناریوهای حدی 6/2RCP و 5/8RCP برای متغیرهای اقلیمی در دوره‌های 2006 تا 2100 هستند استفاده شد. معیارهای موثر در ریز مقیاس نمایی با توجه به میزان همبستگی متغیرهای پیش‌بینی کننده و پیش‌بینی شونده پایگاه NCEP انتخاب شد. سپس از مدل نیمه توزیعی MORDOR-SD برای ارزیابی اثرات تغیر اقلیم بر میزان رواناب استفاده شد. این مدل با استفاده از داده های روزانه بارش و دما و دبی های مشاهده ای در ایستگاه تنگ پنج بختیاری در دوره آماری 2006-1976 واسنجی و اعتبار یابی شد. اعمال نتایج تغییرات داده های بارش و دمای به دست آمده از مدل SDSM تحت دو سناریوی ذکر شده و باز تولید آنها به تعداد بسیار زیاد به روش بوت استرپ ناپارامتری و جایگزینی رویدادهای حداکثر روزانه حاصل از آن در مدل هیدرولوژیکی دستیابی به حداکثر سیل روزانه و احتمال مربوط به آن را ممکن ساخت. پس از پایان شبیه سازی و محاسبه تابع توزیع تجمعی رویدادهای شبیه سازی شده مقادیر دبی های حداکثر روزانه در دوره بازگشتهای مختلف محاسبه شد.
 یافته ها: نتایج نشان داد که پارامترهای دما و بارش تحت سناریوهای 6/2RCP و 5/8RCP با متوسط معیارهای ارزیابی 29/1 MAE=، 96/1RMSE= و 56/0NASH= برای بارش به طور متوسط 4/5 تا 11 درصد کاهش نسبت به دوره پایه و برای دما با معیارهای ارزیابی 27/2MAE=، 71/2RMSE= و 92/0NASH= از 5/6 تا 4/10 درصد افزایش نسبت به دوره پایه را به دنبال دارد. نتایج معیارهای ارزیابی نش-ساتکلیف و کلینگ- گوپتا به ترتیب 76/0 و 83/0 است که نشان از توانایی قابل قبول مدل هیدرولوژیکی در شبیه سازی است. نتایج نهایی تحقیق نشان داد که دبی‌های حداکثر روزانه شبیه‌سازی‌شده با استفاده از داده‌های سناریوی  5/8 در دوره بازگشت‌های مختلف، مقادیر بیشتری را نسبت به دبی‌های حداکثر روزانه در سناریوی 6/2 نشان می‌دهد اما نسبت به داده های حداکثر روزانه در دوره پایه  تغییر قابل توجهی وجود ندارد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله تغییر اقلیم، ریزمقیاس نمایی، مدل canESM2، مدل‌هیدرولوژیکی MORDOR-SD
عنوان انگلیسی Rainfall-Runoff Modeling to Predict Maximum Daily Flow under Climate Change Conditions
چکیده انگلیسی مقاله Extended Abstract
Introduction and Objective: One of the most important challenges in recent years is the issue of climate change and its effects on water resources, which is considered one of the main areas of research around the world. Two obvious signs of climate change are changes in the mean and extreme values of climate variables that can increase the Probability of flood occurrence. Therefore, it is necessary to study the effect of climate change on floods in the future.
Material and Methods: In this study, using the observed daily data of precipitation and temperature in the period 1961-2005 synoptic and climatological stations inside and around the Bakhtiary catchment, the effect of climate change was investigated. To predict future precipitation and temperature, the data of the canESM2 general circulation model under RC 2.6 and RCP 8.5 scenarios for climate variables for the period 2006 to 2100 were used. The effective criteria in downscaling were selected according to the correlation between the predictor and predictands variables from the NCEP-NCAR reanalysis database. Then the MORDOR-SD semi-distributed model were used to evaluate the effects of climate change on runoff. This model was calibrated and validated using daily rainfall, temperature, and observation data at Tang-e-Panj Bakhtiary station for the period 1976-2006. Applying the results of changes in precipitation and temperature data obtained from the SDSM model under the two scenarios mentioned and reproducing them in large numbers by nonparametric bootstrap method and replacing the resulting maximum daily events in the hydrological model to achieve maximum daily flood and probability made it possible. At the end of the simulation and calculation of the cumulative distribution function (CDF) of the simulated events, the maximum daily discharge values in different return periods were calculated.
Results: The results showed that, temperature and precipitation parameters under RCP 2.6 and RCP 8.5 scenarios with average evaluation criteria MAE = 1.29, RMSE = 1.96 and NASH = 0.56 for precipitation decreased by an average of 5.4 to 11% compared to the base period for temperature with evaluation criteria of MAE= 2.27, RMSE= 2.71 and NASH 0.92 = from 6.5 to 10.4% increase compared to the base period. The results of the Nash-Sutcliffe and Kling-Gupta evaluation criteria are 0.76 and 0.83, respectively, which shows the acceptable ability of the hydrological model in the simulation. The results of the study showed that the maximum daily discharges simulated using scenario 8.5 in different return periods show higher values than the maximum daily discharges in scenario 2.6 but there is no significant change compared to the maximum daily data in the base period.
Conclusion: In general, it can be said that the use of climate data in the future for planning in the field of integrated water resources management and prevention of natural hazards such as extreme floods and droughts can be a useful tool for planning managers.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Climate change, Downscaling, canESM2 model, MORDOR-SD hydrological model
نویسندگان مقاله محمد بشیرگنبد | Mohammad Bashirgonbad
Malayer University
دانشگاه ملایر

نشانی اینترنتی http://jwmr.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-11-1814-1&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده هیدرولوژی
نوع مقاله منتشر شده کاربردی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات