ارزیابی کارکرد تغییرپذیری اقلیم و تغییر کاربری اراضی در تغییرات کیفیت آب رودخانۀ هراز (استان مازندران)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری

2 استاد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، دانشکدۀ منابع طبیعی ساری، ساری

3 استادیار دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه ولی‌عصر‏(عج‏) رفسنجان، رفسنجان

چکیده

شناخت روند پارامترهای کیفی آب و عوامل مؤثر بر تغییرات آن، همانند آنالیز کمی منابع آب، از ملزومات مدیریت پایدار و تأمین سلامت حوضه‏های آبخیز است. با توجه به اهمیت منابع آب سطحی برای مصارف مختلف در حوضۀ آبخیز هراز، ضروری است تا درک صحیحی از کیفیت این منابع و شناخت عوامل تأثیرگذار بر آن صورت گیرد. به این منظور برای ارزیابی کیفیت آب سطحی رودخانۀ هراز، داده‏های 12 متغیر کیفیت آب به همراه پارامترهای هیدرو‌اقلیمی با استفاده از آزمون ناپارامتریک من-کندال (Mann-Kendall) طی دورۀ آماری 1370-1394 آنالیز شدند. برای تعیین آثار احتمالی تغییرات کاربری اراضی، این تغییرات نیز با استفاده از GIS برای سال‏های 1370، 1385 و 1394 ‌ارزیابی شدند. نتایج نشان داد بیشتر سری‏های زمانی کیفیت آب روند افزایشی معنا‏داری طی دوره داشته‏اند که بیان‌کنندۀ کاهش شدید کیفیت آب رودخانۀ هراز است. با توجه به نتایج آزمون من-کندال (آنالیز روند پارامترهای هیدرو‌اقلیمی، تعیین نقطۀ تغییر ناگهانی، آنالیز همبستگی کندال) و همچنین روند تغییرات کاربری اراضی، نتیجه گرفته شد که هر دو عوامل اقلیمی و تغییرات کاربری اراضی می‏توانند در کاهش کیفیت منابع آب تأثیرگذار باشند به‏طوری که افزایش دما و کاهش بارندگی از یک‌طرف می‏تواند به کاهش پارامترهایی نظیر کلسیم، بی‌کربنات و سختی کل (TH) منجر شود و از طرف دیگر، این تغییرات به‌همراه تغییرات کاربری اراضی می‏تواند دلیل اصلی افزایش بیشتر سری‏های زمانی مانند کل مواد محلول (TDS)، هدایت الکتریکی (EC)، سدیم، کلرید، نسبت جذب سدیم (SAR) و غیره باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Yousefi H, Mohamadi A, Nourollahi Y, Sadatinejad SJ. Evaluation of surface water resources quality in Hiou Basin, Iranian Journal of Ecohydrology, 2016; 3 (2): 141-149. [Persian]
[2]. Kauffman GJ, Belden AC. Water quality trends (1970 to 2005) along Delaware streams in the Delaware and Chesapeake Bay watersheds, USA. Water Air Soil Pollut, 2010; 208: 345-375.
[3]. Ramazani Moghadam J, Moazed H, Hamzeh S, Khoubyari A, Vatanara M. Detection of a regression model between the Total Dissolved Salts (TDS) and Karun River discharge for different time series. The eight international conference in river engineering. Chamran Shahid University, 2009. [Persian]
[4]. Ye L, Li DF, Tang T, Chu XD, Cai QH. Spatial distribution of water quality in Xiangxi River, China. Chinese J. Appl. Ecolo. 2003; 14: 1959-1962.
[5]. Moradi H, Taghavi N, Bahramifar N. Effect of different land use on surface water quality (Case study: Siahrood Ghaemshahr Watershed). Environmental Erosion Research Journal. 2011; 4: 24-32. [Persian]
[6]. Vafakhah M, Sadeghi SH. Relationship between water quality chemical parameters and discharge in Haraz River. The fifth national conference on watershed management (Sustainable Management of Natural Disasters). 2009; 1-9. [Persian]
[7]. Asghari Moghadam A, Adi Gouzalpour A. Investigation of the concentration of aluminum, iron, manganese, chromium and cadmium in groundwater of Oshnavieh Plain. Iranian Journal of Ecohydrology. 2016; 3 (2): 167-179. [Persian]
[8]. Norouzi H, Nadiri A, Asghari Moghadam A. Investigation of groundwater contamination in Malekan Plain due to Arsenic, Iranian Journal of Ecohydrology, 2016; 3 (2): 151-166. [Persian]
[9]. Zare Garizi A, Sadodin A, Vahed Bordi Sh, Salman Mahini A. Investigation of the trend of long-term changes in river water quality variables in Chehel Chay River (Golestan Province), Iranian Water Research Journal (IWRJ), 2012; 6 (10): 155-165. [Persian]
[10]. Salajagheh A, Razavizadeh S, Khorasani N, Hamidifar M, Salajagheh S. Land use changes and its effects on river water quality (Case study: Karkheh Basin). Journal of Environmental Studies. 2011; 58: 81-86. [Persian]
[11]. Boyacioglu H. Investigation of temporal trends in hydrochemical quality of surface water in western Turkey. Bull. Environ. Contam. 2008; 80: 469-474.
[12]. Ketata M, Hamzaoui F, Gueddari M, Bouhila R, Riberio L. Hydrochemical and statistical study of groundwater in Gabes-South deep aquifer (South-eastern Tunisis). Physics and Chemistry of the Earth, 2010; 36: 187-196.
[13]. Patil PN, Sawant DV, Deshmukh RN. Physico-chemical parameters for testing of water, A review. International Journal of Environmental Sciences. 2012; 3 (3): 1194-1207.
[14]. Meybeck M. Global analysis of river systems: from earth system controls to anthropocene syndromes. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 2003; 358: 1935-1955.
[15]. Khadam IM, Kaluarachchi JJ. Water quality modeling under hydrologic variability and parameter uncertainty using erosion-scaled export coefficients. Journal of Hydrology, 2006; 330: 354-367.
[16]. Joukar Sarhangi A. Geomorphology on the Haraz River basin. Msc Thesis, Shahid Beheshti University, Tehran. 1993; p 242. [Persian]
[17]. Khaliq MN, Ouarda TBM J, Gachon P, Sushama L, St-Hilaire A. Identification of hydrological trends in the presence of serial and cross correlations: A review of selected methods and their application to annual flow regimes of Canadian rivers. Journal of Hydrology, 2009; 368: 117-130.
[18]. Durbin J, Watson GS. Testing for serial correlation in least squares regression. III.Biometrika, 1971; 58: 1-19.
[19]. Yue S, Wang CY. Applicability of prewhitening to eliminate the influence of serial correlation on the Mann-Kendall test. Water Resources Research, 2002; 38 (6): 1068.
[20]. Chen Y, Xu Ch, Hao X, Li W, Chen Y, Zhu Ch, Ye Zh. Fifty-year climate change and its effect on annual runoff in the Tarim River Basin, China. Quaternary International, 2009; 208: 53-61.
[21]. Kendall MG. Rank Correlation Measures. London: Charles Griffin. 1975.
[22]. Mann HB. Non-parametric tests against trend, Econometric, 1945; 13: 245-259.
[23]. Yang Y, Chen Y, Li W, Wang M, Sun G. Impact of Climate Change on River Runoff in Northern Xinjiang of China over Last Fifty Years, Chinese Geographical Science, 2010; 20 (3): 193-201.
[24]. Sabziparvar A, Mirmasoudi S Sh, Nazemosadat MJ. Investigation of evapotranspiration long term changes in few country warm climatic instances, Natural Geography Researches. 2011; 75: 1-17. [Persian]
[25]. Yu PS, Yang TC, Wu CK. Impact of climate change on water resources in southern Taiwan. Journal of Hydrology, 2002; 260 (1): 161-175.
[26]. Xu C, Li J, Gao S, Chen Y. Climate variations in northern Xinjiang of China over the past 50 years under global warming. Quaternary International, 2015; 358: 83-92.
[27]. Kendall MG. A new measure of rank correlation. Biometrika. 1938; 30: 81–93.
[28]. Chen H, Guo S, Xu C, Singh V P. Historical temporal trends of hydroclimatic variables and runoff response to climate variability and their relevance in water resource management in the Hanjiang basin. Journal of Hydrology. 2007; 344: 171–184.
[29]. Darabi H, Shahedi K, Solaimani K, Miryaghoubzadeh M. Prioritization of subwatersheds based on flooding conditions using hydrological model, multivariate analysis and remote sensing technique. Water and Environment Journal, 2014; 28 (3): 382-392
[30]. Fatemi, SB, Rezaei Y. Principle of Remote Sensing. Azadeh Press, 2010; pp 257. [Persian]
[31]. Li X, Yeh A. Neural-network-based cellular automata for simulating multiple land use changes using GIS. International Journal of Geographical Information Science, 2002; 16 (4): 323-343.
[32]. Hem JD. Study and interpretation of the chemical characteristics of natural water, third ed. U.S. Geol. Surv, 1985; 2254: 263pp.
[33]. Global Environment Monitoring System-GEMS. Salts and salinization of surface waters. http://www.gemswater.org/atlasgwq/salts.html, 2007.
[34]. Langmuir D. Aqueous Environmental Geochemistry, Prentice-Hall Inc, 1997; 600 pp.
[35]. Hatt BE, Fletcher TD, Walsh CJ, Taylor SL. The influence of urban density and drainage infrastructure on the concentrations and loads of pollutants in small streams. Environmental Management. 2004; 34: 112-124.
[36]. Newall P, Walsh CJ. Response of epileptic diatom assemblages to urbanization influences. Hydrobiologia. 2005; 532: 53-67.
[37]. Zare N, Saadati N. Drought effects on water resources of Karoon and Dez rivers in Khoozestan province. The first national conference on investigation of strategies to meet with water-scarce and drought, Academic Center for Education, Culture and Research in Kerman province. 2000. [Persian]
دوره 4، شماره 4
دی 1396
صفحه 1151-1163
  • تاریخ دریافت: 20 اردیبهشت 1396
  • تاریخ بازنگری: 11 تیر 1396
  • تاریخ پذیرش: 12 تیر 1396
  • تاریخ اولین انتشار: 01 دی 1396
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1396