| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,272 |
| تعداد مقالات | 36,149 |
| تعداد مشاهده مقاله | 55,713,307 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 94,492,178 |
تفکیک سهم تغییر اقلیم و فعالیت‌های انسانی بر تغییرات دبی رودخانه با استفاده از رویکرد تحلیل حساسیت هیدرولوژیکی مبتنی بر فرضیه بودیکو مطالعه موردی: شوره‌زار دشت قزوین | ||
| مهندسی و مدیریت آبخیز | ||
| مقاله 1، دوره 16، شماره 4، دی 1403، صفحه 469-481 اصل مقاله (873.52 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwmse.2024.366054.2069 | ||
| نویسندگان | ||
| سارا حشمتی1؛ بیژن نظری* 2؛ محمد رضا نیکو3 | ||
| 1دانشجوی دکتری منابع آب، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران | ||
| 2دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران | ||
| 3دانشیار، گروه مهندسی عمران و معماری، دانشکده مهندسی، دانشگاه سلطان قابوس، مسقط، عمان | ||
| چکیده | ||
| مقدمه تغییرات اقلیمی و فعالیت‌های انسانی ازجمله عوامل تأثیرگذار بر جریان رودخانه هستند. مشخص کردن سهم تغییرات اقلیمی و فعالیت‌های انسانی می‌تواند به مدیریت پایدار منابع آبی کمک کند. تغییرات اقلیمی با تغییرات دما و بارش همراه است که منجر به تغییرات توزیع مکانی و زمانی و الگو بارش میشود. فعالیت‌های انسانی نیز به‌صورت مستقیم و غیرمستقیم بر منابع آب تأثیر میگذارد. استفاده معقول از منابع آب ازجمله روانابها امری ضروری است. هدف از این پژوهش، تعیین سهم تغییرات اقلیمی و فعالیت‌های انسانی در تغییرات رواناب واقع در شوره‌زار دشت قزوین است. مواد و روش‌‌ها دشت قزوین با مساحتی حدود 450000 هکتار در محدوده طول جغرافیایی 49 درجه و 25 دقیقه تا 50 درجه و 35 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 35 درجه 25 دقیقه تا 36 درجه و 25 دقیقه شمالی، قرار دارد. در این پژوهش ارزیابی روند در مقادیر سالانه بارش، رواناب، دمای هوا و تبخیر و تعرق پتانسیل در دوره زمانی 98-1369 به‌وسیله آزمون من- کندال (Mann-kendall) انجام شد. در ادامه، بهمنظور تعیین نقطه تغییر مقدار رواناب از آزمون پتیت و روش منحنی تجمعی دوگانه بارش-رواناب استفاده شد. درنهایت، با استفاده از روش تحلیل حساسیت هیدرولوژیک مبتنی بر فرضیه بودیکو- ژانگ سهم اثرات فعالیت‌های انسانی و تغییراقلیم بر تغییرات رواناب مشخص شد. نتایج و بحث نتایج تحلیل آزمون من-کندال نشان داد که رواناب در سطح معنی‌داری 0.01 روند کاهشی دارد؛ درحالی‌که دمای متوسط سالانه و تبخیر و تعرق پتانسیل در سطح معنی‌داری 0.01 روند افزایشی را نشان می‌دهد. با وجود کاهش بارش متوسط سالانه در سطح حوضه، روند آماری معنی‌دار بارش مشاهده نشد. همچنین، نتایج براساس آزمون پتیت و منحنی تجمعی دوگانه بارش-رواناب نشان داد که نقطه تغییر در سری رواناب سالانه، سال 1375 است. درنهایت، با استفاده از روش تحلیل حساسیت هیدرولوژیک مبتنی بر فرضیه بودیکو- ژانگ مشخص شد که درصد تأثیر تغییر اقلیم و فعالیت‌های انسانی بهترتیب برابر 0.21- میلی‌متر معادل 61.2- درصد و 0.08 میلی‌متر معادل 61.2 درصد است. نتیجه‌‌گیری ارزیابی روند در منطقه مورد مطالعه نشان داد که مقادیر رواناب روند کاهشی و دمای متوسط سالانه و تبخیر تعرق پتانسیل روند افزایشی دارند. با بررسی مقادیر آبدهی در سطح شوره‌زار سال 1375، به‌عنوان نقطه تغییر سری زمانی آبدهی متوسط سالانه به‌دست آمد. بر اساس نتایج به‌دست آمده با استفاده از روش بودیکو-ژانگ، اثر تغییر اقلیم بر تغییرات رواناب به‌صورت کاهنده است. همچنین فعالیت‌های انسانی موجب افزایش آبدهی در سطح شوره‌زار شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تبخیر و تعرق پتانسیل؛ جریان رودخانه؛ روش بودیکو-ژانگ؛ سری زمانی؛ نقطه تغییر | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Separation of the effects of climate change and human activities on the changes in river flow using the hydrological sensitivity analysis approach based on Budyko's hypothesis, case study: Qazvin Plain Salt Marsh | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Sara Heshmati1؛ Bijan Nazari2؛ Mohammadreza Nikoo3 | ||
| 1PhD Student, Department of Water science and engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran | ||
| 2Associate Professor, Department of Water science and engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran | ||
| 3Associate Professor, Department of Civil and Architectural Engineering, Faculty of Engineering, Sultan Qaboos University, Muscat, Oman | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction Climatic changes and human activities are among the key factors influencing river flow. Determining the contributions of climate change and human activities is essential for the sustainable management of water resources. Climate change is associated with variations in temperature and precipitation, leading to changes in the spatial and temporal distribution patterns of rainfall. Human activities, both directly and indirectly, affect water resources. The rational use of water resources, including runoff, is therefore critical. This study aims to quantify the contributions of climate change and human activities to runoff variations in the Qazvin Plain salt marsh. Materials and methods The Qazvin Plain, covering approximately 450,000 hectares, is located between longitudes 49°25′ to 50°35′ E and latitudes 35°25′ to 36°25′ N in Iran. In this research, the Mann-Kendall test was applied to analyze the trends in annual precipitation, runoff, air temperature, and potential evapotranspiration during the period 1990–2020. The Pettitt test and the double mass curve method for precipitation-runoff analysis were used to identify the change point in runoff values. Finally, hydrological sensitivity analysis based on the Budyko-Zhang hypothesis was employed to determine the respective contributions of human activities and climate change to runoff variations. Results and discussion The results of the Mann-Kendall test revealed a significant decreasing trend in runoff at a 0.01 significance level. Conversely, the average annual temperature and potential evapotranspiration exhibited significant increasing trends at the same significance level. Despite a reduction in average annual precipitation at the basin level, no statistically significant trend was observed for rainfall. The results of the Pettitt test and the cumulative precipitation-runoff curve identified 1996 (1375 in the Persian calendar) as the change point in the annual runoff series. Using hydrological sensitivity analysis based on the Budyko-Zhang hypothesis, the contributions of climate change and human activities to runoff variations were quantified as -0.21 mm (-161.2%) and 0.08 mm (61.2%), respectively. Conclusions Trend analysis in the study area demonstrated a decreasing trend in runoff and an increasing trend in average annual temperature and potential evapotranspiration. Runoff values in Shorezar identified 1996 as the change point in the time series. According to the Budyko-Zhang method, climate change has contributed to a decrease in runoff, while human activities have increased the water level in the salt marsh. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Climate change, breaking point, human activities, Budiyko's hypothesis, Qazvin plain salt marsh | ||
| مراجع | ||
|
Abolfathi, K., Alikhah-Asl, M., Rezvani, M., 2015. Range classification and evaluation using Geographic Information System (GIS) and Normalized Difference Vegetatiosn Index (NDVI), case study: Hablehrood Subwatershed of Shahrabad Basin. Hum. Environ. 13, 45-55 (in Persian). Alavi, E.S., Dinpashoh, Y., Asadi, E., 2019. Analysis of hourly storms for the purpose of extracting design hyetographs using the Huff method. Geogr. Environ. Plann. 30, 41-58 (in Persian). Alavinia, M., Nasiri Saleh, F., Asadi, H., 2019. Effects of rainfall patterns on runoff and rainfall-induced erosion. Int. J. Sediment Res. 34, 270-278. Askari, A., Fathian, H., Nikbakht Shahbazi, A., Hasonizade, H., Zohrabi, N., 2022. Separating the impacts of climate change and human activities on runoff reduction in Karkheh Basin by hydrologic sensitivity analysis method. IWRR, 16(2), 103-117 (in Persian). Chen, Z., Chen, Y., Li, B., 2013. Quantifying the effects of climate variability and human activities on runoff for Kaidu River Basin in arid region of northwest China. JAMC. 111(3), 537-545. Ghasemi, H., Mahjourimajd, N., 2021. Quantifying the impact of climate change and human activities on runoff reduction with sensitivity analysis on time series breakpoints. JWREM. 16(4), 284-295 (in Persian). Gilbert, R,O., 1987. statistical methods for environmental pollution monitoring. Wiley, NY. Han, Z., Long, D., Fang, Y., Hou, A., Hong, Y., 2019. Impacts of climate change and human activities on the flow regime of the dammed Lancang River in Southwest China. Hydrogeol. J. 570, 96-105. Hsun, Lee, C., Fu, Yeh, H., 2019. Impact of climate change and human activities on streamflow variations based on the bodyko framework. JARWW. 11, 1-22. Hu, J., Ma, J., Nie, C., Xue, L., Zhang, Y., Ni, F., Deng, Y., Liu, J., Zhou, D., Li, L., 2020. Attribution analysis of runoff change in Min-tuo River Basin based on SWAt model simulations, china. Sci. Rep. 10, 1-16. Kendall, M.G., 1975. Rank correlation methods. 4th edition, Charles Griffin, London. Li, H., Zhang, Y., Vaze, J., Wang, B., 2012. Separating effects of vegetation change and climate variability using hydrological modelling and sensitivity-based approaches. J. Hydrol. Eng. 420, 403-418. Mann, H.B., 1945. Non-parametric tests against trend, Econometrica 13, 163-171. Naderi, M., Sheikh, V., Bahrehmand, A., Komaki, C.B., Ghangermeh, A., 2022. Analysis of river flow regime changes using the indicators of hydrologic alteration, case study: Hableroud Watershed. WSMM. 3(3), 1-19 (in Persian). Pettitt, A.N., 1979. A non-parametric approach to the change-point problem. J. R. Stat. Soc. 28(2), 126-135. Searcy, J.K., Hardison, C.H., 1960. Double-mass curves. US. Geology Survey Water Supply Pap. 1541-B, 27-66. Shahid, M., Cong, Z., Zhang, D., 2018. Understanding the impacts of climate change and human activities on streamflow: A case study of the Soan River basin, Pakistan. Theor. Appl. Climatol. 134, 205-219. Sharifi, A., Mirabbasi, R., Nasr-Esfahani, M.A., Haghighi, A.T., Nafchi, R.F., 2021. Quantifying the impacts of anthropogenic changes and climate variability on runoffذchanges in central plateau of Iran using nine methods. J. Hydrol. 603, 127045, 34 (in Persian). Sheikh, V., Naderi, M., Bahrehmand, A., Sadoddin, A., Abedi Tourani, M., Komaki, C.B., Ghaemi, A., 2022. Quantifying the contributions of climate change and direct human interventions to streamflow alteration in the Hableroud River using empirical approaches. WSMM. 3(4), 241-259 (in Persian). Wang, J., Hu, L., Li, D., Ren, M., 2020. Potential impacts of projected climate change under CMIP5 RCP scenarios on streamflow in the Wabash River Basin. Advances in Meteorology, 9698423 Xu, M., Wang, G., Wang, Z., Hu, H., Singh, D.K., Tian, S., 2022. Temporal and spatial hydrological variations of the Yellow River in the past 60 years. J. Hydrol, 609, 127750. Zhang, L., Dawes, W.R., Walker, G.R., 2001. Response of mean annual evapotranspiration to vegetation changes at catchment scale. IWRR. 37(3), 701-708. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 788 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 427 |
||