برآورد شاخص‏ های جریان محیط‏ زیستی در پایین ‏دست سدهای گلستان و وشمگیر

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران‌

2 استاد، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 استادیار، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

4 دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

چکیده

جریان رودخانه ‏ای یکی از منابع آبی مهم است که برای مصارف مختلف ‌اهمیت دارد و روند تغییرات آن در مدیریت منابع آب ضروری است و از طرفی، جریان رودخانه‏ ای توسط سدها، انحراف جریان، جریان‏ برگشتی و توسعۀ شهری تحت‏ تأثیر قرار می‌گیرد و منجر به مسائل مختلفی از جمله وقوع خشکسالی، کاهش آبدهی و مسائل محیط ‏زیستی می‏شود. هدف تحقیق حاضر، برآورد 34 شاخص‏ جریان محیط‏ زیستی در پایین‏دست سدهای گلستان و وشمگیر با استفاده از نرم ‏افزار IHA نسخۀ 1/7 است. برای انجام این کار، ایستگاه‏ های هیدرومتری گنبد و قزاقلی در پایین ‏دست سد گلستان برای بررسی اثر احداث سد گلستان و ایستگاه هیدرومتری آق‏قلا به‏منظور بررسی اثر احداث سد وشمگیر مد نظر قرار گرفتند. همچنین، به‏منظور بررسی وضعیت تغییر اقلیم در منطقۀ مطالعه‌شده، وجود روند در مقادیر متغیرهای اقلیمی بارش، دما و تبخیر و تعرق با استفاده آزمون من-کندال و شیب سن در سطح اطمینان 1 و 5 درصد ارزیابی شد. نتایج آزمون روند نشان داد ‌تغییر در متغیرهای اقلیمی اغلب به‏ صورت افزایش بارش و دما و روند معنا‏دار افزایشی و کاهشی تبخیر و تعرق است. همچنین، نتایج نشان داد دبی اوج پالس ‏های بالای جریان در ایستگاه‏های هیدرومتری گنبد، قزاقلی و آق‏قلا به‏ترتیب 28، 38 و 5/30 مترمکعب بر ثانیه با فراوانی صفر، دو و یک روزه در دورۀ بعد از احداث سدها است. دبی اوج شاخص سیلاب‏های کوچک در ایستگاه‏های هیدرومتری گنبد، قزاقلی و آق‏قلا به‏ترتیب 46، 107 و 8/149 مترمکعب بر ثانیه با فراوانی صفر روزه، سدهای گلستان و وشمگیر به دلیل اثر خودتنظیمی سبب روند کاهشی این شاخص شده‏ اند. با توجه به شاخص سیلاب‏ های بزرگ می ‏توان نتیجه گرفت که در ایستگاه‏های گنبد و قزاقلی دبی اوج شاخص سیلاب‏های بزرگ با مقدار صفر مترمکعب بر ثانیه روند کاهشی و در ایستگاه آق‏قلا دبی اوج با مقدار 274 مترمکعب بر ثانیه، روند کاهشی نشان می‏ دهد. در نهایت، به دلیل اثر خودتنظیمی سد‏های گلستان و وشمگیر باعث کاهش تغییرات ماهانه و سیلاب‏ های بزرگ و کوچک جریان شده و در بیشتر ماه‏های سال، دبی جریان در دوره‏های بعد از احداث سد‏ها کمتر است. نتایج حاصل از این تجزیه‌و‌تحلیل می‌تواند در تصمیم‏گیری در مورد مسائل مدیریت پایدار منابع آب برای تدوین برنامۀ مدیریت حوضه در آینده استفاده شود.

کلیدواژه‌ها


[1]. Amirrezaeieh AR, Porhemmat, Ahmadi F. Investigation of precipitation and temperature trend across the North West of Iran in recent half of the century. Iranian Journal of Irrigation and Drainage. 2017; 10(6): 797-809. (In Persian)
[2]. Asgari A, Mostafa Zadeh R, Haji K. Analysis of change points in the Dubai time series of some hydrometric stations in Golestan province. Environmental Science and Technology. 2019; 21(5): 1-13. (In Persian)
[3]. Asgari E, Mostafazadeh R, Haji Kh. Change point analysis of discharge time series in some hydrometric stations in Golestan Province. Environmental Science and Technology. 2019; 21(5): 83-93. (In Persian)
[4]. Chen YD, Yang T, Xu CY, Zhang Q, Chen X, Hao ZC. Hydrologic alteration along the middle and upper east river (Dongjiang) Basin, South China. A visually enhanced mining on the results of RVA method. Stochastic Environ. Res. Risk Assess. 2010; 24(1): 9-18.
[5]. Daechini F, Vafakhah M, Moosavi V. Impacts of the Golestan and Voshmgir Dams on Indicators of Hydrologic Alterations in the Gorganroud River Using Range of Variability Approach. Journal of Ecohydrology. 2020; 7(3): 595-607. (In Persian)
[6]. Donyaee A, Saraf AP. Evaluation of water-meteorological conditions of Gorganrood catchment due to climate change using the model MIROC-ESM. Hydrogeomorphology. 2021; 25(7): 181-204. (In Persian)
[7]. Gain A, Giupponi C. Impact of the Farakka Dam on thresholds of the hydrologic flow regime in the Lower Ganges River Basin (Bangladesh). Water. 2014; 6(8): 2501-2518.
[8]. Gao Y, Vogel RM, Kroll CC, Poff NL, Olden JD. Development of representative indicators of hydrologic alteration. Journal of Hydrologic. 2009; 374: 136-147.
[9]. Ghareh Mahmodlu M, Jandaghi N, Sayadi M. Hydrochemical evolution and water quality reduction of Gorganrood river. Iranian Geological Quarterly. 2020; 14(55): 129-145.
[10]. Ghasabfeiz M, Eslami H. Variations trend evaluation of rainfall using mann-kendall and linear regression in Khuzestan Province. Journal on Water Engineering. 2018; 5(2): 113-121. (In Persian)
[11]. Gheisoori M, Soltani-Gerdefaramarzi S, Ghasemi M. Investigation and prediction of the changing trend of climate parameters on discharge (Case Study: Godarkhosh Subbasin). Journal of Natural Environmental Hazards. 2018; 7(17): 137-154. (In Persian)
[12]. Joseph N, Preetha P, Narasimhan B. Assessment of environmental flow requirements using a coupled surface water-groundwater model and a flow health tool: A case study of Son river in the Ganga basin. Ecological Indicators. 2021; 121: 1-13.
[13]. Karimi S, Salarijazi M, Ghorbani Kh, Heydari M. Comparative assessment of environmental fow using hydrological methods of low fow indexes, Smakhtin, Tennant and fow duration curve. Acta Geophysica. 2021; 69: 285-293. (In Persian)
[14]. Karimi S, Salarijazi M, Ghorbani Kh. Estimation of river ecological flow using hydrological methods of tenant, tesman, flow continuity transfer curve and desktop storage model. Ecohydrology. 2017; 4(1): 177-189. (In Persian)
[15]. Khaleghi MR, Gholami V, Khodabakhshi A. Hydrological Effects of Chashm Dam on the Downstream of Talar River Watershed. Journal of Water and Soil. 2015; 30(4): 1090-1101. (In Persian)
[16]. Khorooshi S, Mostafazadeh R, Esmali-Ouri A, Raoof M. Assessment of temporal and spatial variations of the hydrologic index of river in the watersheds of Ardebil Province. Ecohydrology. 2017; 4(2): 379-393. (In Persian)
[17]. Khosravi G, Sa'ad al-Din A, Onaq M, Beneficiary A, Mustafavi H. Classification and determination of changes in river water flow regime using IHA hydrological indicators (Case study: Khorramarud River- Golestan Province). Echo Hydrology. 2019; 6 (3): 651-671. (In Persian)
[18]. Moradi Z, Mikaeili-T AR. Comparison of Procedure of Artificial Neural Networks, Logistic Regression and Similarity Weighted Instance-Based Learning in Modeling and Predicting the Destruction of the Forest (Case Study: Gorgan-Rood Watershed- Golestan Province). Environmental Science and Technology. 2020; 21(11): 219- 227. (In Persian)
[19]. Mostafazadeh R, Esfandiary Darabad F, Mohammadirad L, Haji Kh. Quantitative changes and statistical comparison of river flow hydrological indicators after the construction of Yamchi Dam, Ardabil, Iran. Environment and Water Engineering. 2020; 6(2): 107-121. (In Persian)
[20]. Naderi MH, Zakerinia M, Salarijazi M. Ecosystems Protecting of Gharasoo River based on Regulation of Environmental Flow Regime using Hydrological Methods. Iranian Journal of Irrigation and Water Engineering. 2019; 11(41): 118-136. (In Persian)
[21]. Nasiri Khiavi A, Esmali-Ouri A, Mostafazadeh R. Changes in the values of the river base index in four consecutive hydrometric stations located on the Qarasu River in Ardabil Province. The First National Conference on Water Resource Management Strategies and Environmental Challenges. 10 to 11 May 2018. Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources. 1-9 pp. (In Persian)
[22]. Nasiri Khiavi A, Rajabi MR. The effect of Bukan Dam on environmental flow in Zarrinehrood River using hydrologic methods and EFC. The 14th National Conference on Watershed Management Science and Engineering, Iran. 25-26 July 2019. University of Urmia. 1-7 pp. (In Persian)
[23]. Nathan R, Lowe L. The hydrologic impacts of farm dams. Australian Journal of Water Resources. 2012; 16(1): 75-83.
[24]. Performance of watershed management measures in reducing flood damage in Golestan in March 1997 and April 1998. Forests, Rangelands and Watershed Management Organization - General Department of Natural Resources and Watershed Management of Golestan Province.
[25]. Pirouzian E, Sarai Tabrizi M, Sedghi H. Investigating Different Methods for Estimating the Need for Environmental Water (Case Study: Alandchay River). Journal Science and Technology Engineering. 2018; 22(7): 27-41. (In Persian)
[26]. Rostam Zadeh H, Rezaei Banafsheh M, Hosseinnejad A. Identification of non-spatial patterns hourly variations of temperature on a monthly, seasonal and annual basis (Case Study: Synoptic Station of Tabriz). Climate Change & Climate Disasters. 2019; 1(2): 56-76. (In Persian)
[27]. Saghafian B, Farazjoo H, Sepehry A, Najafinejad A. Effects of Land Use Change on Floods in Golestan Dam Drainage Basin. Iran-Water Resources Research. 2006; 2(1): 18-28. (In Persian)
[28]. Shahkohi E, Sarli R, Darvishi U, Amanpour Gharaee S. Zoning of vulnerable areas against natural hazards with emphasis on landslides Case study: Gorgan river basin of Gorgan city. Quantitative Geomorphological Research. 2019; 8(2): 52-70. (In Persian)
[29]. Shakeri Zare H, Karam A, Safari A, Kiyani S. Assessing the environmental flow needs of the Harirod border riverbed after the construction and dewatering of Selma Dam Afghanistan (by hydrological methods). Geography and Environmental Hazards. 2020; 34: 207-224. (In Persian)
[30]. Sojka M, Jaskuła J, Wicher-Dysarz J, Dysarz T. Assessment of dam construction impact on hydrological regime changes in Lowland River–A Case of Study: The Stare Miasto Reservoir Located on The Powa River. Journal of Water and Land Development. 2016; 30(1): 119-125.
[31]. Zeng S, Zhan C, Sun F, Du H, Wang F. Effects of climate change and human activities on surface runoff in the Luan River Basin. Advances in Meteorology. 2015; 1-12.
[32]. Zhang Q, Gu X, Singh VP, Chen X. Evaluation of ecological instream flow using multiple ecological indicators with consideration of hydrological alterations. Journal of Hydrology. 2015; 529: 711-722.
[33]. Zhang Q, Xu C-Y, Singh VP, Yang T. Multiscale variability of sediment load and streamflow of the Lower Yangtze River Basin: Possible Causes and Implications. Journal of Hydrology. 2009; 368: 96–104.
[34]. Zhang Q, Zhou Y, Singh VP, Chen X. The influence of dam and lakes on the Yangtze River streamflow: Long-range correlation and complexity analyses. Hydrology Processes. 2012; 26 (3): 436–444.
[35]. Zhang Y, Shao Q, Zhao T. Comprehensive assessment of dam impacts on flow regimes with consideration of interannual variations. Journal of Hydrology. 2017; 1-47.
[36]. Zou Q, and Liang SH. Effects of dams on river flow regime based on IHA/RVA. Proc. Int. Assoc. Hydrol. Sci. 2015; 368: 275-280.
دوره 8، شماره 3
مهر 1400
صفحه 677-690
  • تاریخ دریافت: 12 فروردین 1400
  • تاریخ بازنگری: 29 تیر 1400
  • تاریخ پذیرش: 15 تیر 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 29 شهریور 1400
  • تاریخ انتشار: 01 مهر 1400