بررسی تغییر اقلیم و دگرگونی مؤلفه های طبیعی با تأکید بر سیلاب (مطالعه موردی: حوضه آبخیز گرگانرود) (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
تغییر در الگوهای استفاده از اراضی، تخریب جنگل ها، سیستم ناکارآمد مدیریت سد ها و رودخانه ها باعث افزایش درصد آسیب پذیری سیل و سیلاب می شود. روش پژوهش حاضر، با توجه به ماهیت مسئله و موضوع موردبررسی، از نوع توصیفی - تحلیلی و مطالعات کاربردی با تأکید بر روش های کمی است. در این تحقیق به بررسی وقوع سیلاب تحت شرایط تغییرات اقلیمی و ارزیابی خطرات احتمالی آن و پهنه بندی، ابعاد و پیامدهای زیان بار آن پرداخته شده است. همچنین تغییرات منطقه ای سیلاب در حوضه آبخیز گرگانرود با کارگیری اطلاعات ایستگاه های سازمان هواشناسی (سینوپتیک) با دوره ﺁماری 30 ساله (1368 تا 1397)، کاربری اراضی، پوشش گیاهی، شاخص رطوبت توپوگرافیک، شیب، ارتفاع، لیتولوژی زمین، فاصله از رودخانه، تراکم رودخانه، فرسایش، خاکشناسی، رواناب، داده های شبیه سازی شده میانگین بارندگی حاصل از مدل HadCM3 در LARS-WG تحت سناریو SRA1B بین سال های 2011 تا 2045 برﺁورد شده است. در این تحقیق از دو روش متفاوت برای ارزیابی خطر سیل استفاده شد: یعنی در روش اول از مدل LARS-WG برای ریز مقیاس نمائی جهت پیش بینی اقلیم آینده (نزدیک و دور) و در روش دوم از مدل هیدرولوژیکی SWAT. با توجه به درصد خطرات احتمالی در حوزه آبریز گرگانرود در محیط نرم افزار GIS با استفاده از افزونه SWAT پهنه بندی گردید. در این پژوهش بر اساس مدل SWAT مقادیر بارش روزانه و دمای روزانه ایستگاه های سینوپتیک واسنجی گردید. نتایج حاصل از این رویکرد نشان داد مداخله انسان در جریان های اصلی، پراکندگی شهری و روستایی، ایجاد آب بندان و تخریب مراتع و آسیب به جنگل ها از اصلی ترین عواملی است که در ایجاد سیلاب های ناگهانی در منطقه مؤثر بوده است. این رویکرد یکپارچه، ضرورت ارزیابی و اعتبارسنجی مداوم مدل های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی را در حوضه گرگانرود و جریان های زودگذر آشکار کرد. نتایج تحقیق نشان داد که مناطق بسیار خطرناک سیل در نزدیکی شبکه زهکشی یافت شده است. همچنین عوامل تأثیرگذار مهم در معرض خطر سیلاب به ترتیب شامل انباشت جریان، ارتفاع و نفوذ آب خاک (همان وزن)، فاصله از شبکه زهکشی، متوسط باران سالیانه، تراکم زهکشی، کاربری زمین و شیب بوده است که موجب پاسخ های هیدرولوژیکی متفاوت به رخداد بارش در حوضه های مختلف منطقه شده و این امر بر ایجاد و ویژگی های سیلاب ناگهانی تأثیرگذار بوده است.Investigating climate change and transformation of natural components with emphasis on floods (Case study: Gorganrood watershed)
Changes in land use patterns, deforestation, inefficient management of dams, and unplanned housing developments have significantly increased flood vulnerability. The methodology of this study, considering the nature of the problem and the research objective, is descriptive-analytical and applied, with an emphasis on quantitative methods.This research examines the regional changes in floods within the Gorganrood watershed using data from meteorological (synoptic) stations spanning a 30-year statistical period (1989–2018). Additional variables include land use, vegetation cover, topographic wetness index, slope, elevation, lithology, distance from the river, river density, erosion, geology, runoff, and simulated average rainfall data from the HadCM3 model under the SRA1B climate change scenario (2011–2045).The study was conducted in two parts. In the first part, the LARS-WG model was applied for micro-scale climate prediction for both near and distant future periods. In the second part, the SWAT hydrological model was used to assess flood risk, and the Gorganrood watershed was zoned for flood risk probabilities using GIS software with the SWAT extension.Daily rainfall and temperature values from synoptic stations were calibrated within the SWAT model. The results demonstrate that human interventions in main streams, urban and rural sprawl, construction of dams, degradation of pastures, and deforestation are among the primary factors contributing to the occurrence of sudden floods in the region.The findings identified high-risk flood zones near the drainage network. The most influential factors contributing to flood risk include flow accumulation, elevation, soil water infiltration, distance from the drainage network, average annual rainfall, drainage density, land use, and slope. These factors have caused different hydrological responses to precipitation events across various sub-basins, influencing the characteristics of flash floods.Furthermore, the analysis underscores the significant impact of human activities on both the quantity and quality of groundwater resources in the study area, emphasizing the urgent need for improved resource management.
تبلیغات
