Iranian Journal of Soil and Water Research ISNN: 2423-7833 Homepage: http://ijswr.ut.ac.ir
Adaptation to Climate Change in Maroon Basin
Mostafa Mirmehdi1, Mojtaba Shourian2, Ahmad Sherafat3
1. Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran, Email:
2. Corresponding Author, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran, Email: [email protected]
3. Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran, Email:
Article Info ABSTRACT
Article type: Research Article
Article history:
Received: Aug. 6, 2022 Revised: Dec. 5, 2022 Accepted: Dec. 7, 2022 Published online: Jan. 22, 2022
Keywords:
Adaptation, Climate change,
Water resources planning, LARS-WG,
SWAT, MODSIM.
Climate change is one of the critical environmental issues that has significantly influenced the water resources availability in recent years. The purpose of this research is to investigate the climate change adaptation strategies in Maroon Basin, Iran, to balance the pre-defined water demands and the future supplies by changing the area and pattern of cultivation in the basin.
To investigate the impacts of climate change on precipitation, temperature, and inflow to Maroon Dam, simulations of five General Circulation Models (GCMs) namely MIROC-ESM, MPI -ESM-MR, HadGEM2-ES, EC-EARTH, and GFDL-ESM2M were studied at three future periods of 2021-2040, 2041-2060, and 2061-2080. First, Maroon Dam inflow was simulated using the SWAT hydrological model. Then the model was calibrated and validated against monthly flow at the Idanak and Tang-e-Takab hydro-stations. The Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) index at Idanak and Tang-e-Takab stations were estimated 0.69 and 0.67 for the calibration and 0.65 and 0.59 for the validation step. The downscaling of precipitation and temperature data under the four RCP scenarios was done using the LARS-WG model. The calibrated SWAT model was forced using the downscaled data to simulate the inflow to the dam during the three future periods. The results showed that the temperature increase projected in the catchment would significantly reduce the runoff formation in the catchment, despite the projected increase in the precipitation. The present and future Maroon Dam inflow were used as essential inputs to the MODSIM model. Water allocation to each requirement in all the periods was done by collecting other necessary information and calculating the reliability performance index. Compared with the current status, on average, allocation to the defined demands will reduce by 2 to 6.25 percent. In this research, an attempt has been made to maintain the cultivated area and reliability index in the current status by altering the cultivation pattern. Therefore, 9% decrease in alfalfa plantation area, 15% decrease in autumn grain maize, 17% decrease in wheat, 5% decrease in potato and 9% increase in barley and sesame, 15% increase in autumn silage maize, 17% increase in tomato, and 5% increase in bean in class B3 (as the most effective climate change conditions), would fulfill the premise of the study to maintain the overall cultivation area and reliability index under the climate change impacts.
Cite this articleMirmehdi, M., Shourian, M., Sherafat, A. (2023). Adaptation to Climate Change in Maroon Basin, Iranian Journal of Soil and Water Research, 53 (11), 2533-2549.https://doi.org/10.22059/ijswr.2022.346850.669336
© The Author(s). Publisher: University of Tehran Press.
DOI: https://doi.org/10.22059/ijswr.2022.346850.669336
Homepage: http://ijswr.ut.ac.ir
طیارش اب یراگزاس غت
یی ر لقا ی م نورام زیربآ هضوح رد
یدهمریم یفطصم
، 1
نایروش یبتجم
2
یتفارش دمحا ،
3
1 :لیمیا ،ناریا ،نارهت ،یملاسا دازآ هاگشناد ،نارهت تاقیقحت و مولع دحاو ،نارمع یسدنهم هدکشناد . [email protected]
2 . ،لوئسم هدنسیون :لیمیا ،ناریا ،نارهت ،یتشهب دیهش هاگشناد ،تسیز طیحم و بآ ،نارمع یسدنهم هدکشناد
3 دازآ هاگشناد ،نارهت تاقیقحت و مولع دحاو ،نارمع یسدنهم هدکشناد : :لیمیا ،ناریا ،نارهت ،یملاسا
هلاقم تاعلاطا هدیکچ
:هلاقم عون یشهوژپ ةلاقم
رات ی خ رد ی تفا : 15 / 5 / 1401
رات ی خ یرگنزاب : 14 / 9 / 1401
رات ی خ ذپ ی شر : 16 / 9 / 1401
رات ی خ راشتنا : 1 / 11 / 1401
هژاو :یدیلک یاه
راگزاس ی
، غت یی ر لقا ی
،م همانرب ری ز ی
،بآ عبانم LARS-WG
،
،SWAT MODSIM .
لاس رد اه ی خا ی ر غت یی لقار ی م شان ی ازفا زا ی ش ز مهم لئاسم هلمج زا ،امد ی
تس حم ی ط ی ت لباق تارثا هک تسا هدوب هجو
ی
ش بآ عبانم رب ی
ر ی ن ا زا فده .تسا هتشاذگ ی
ن قحت ی ق سررب ی راگزاس ی غت اب دوجوم بآ فراصم و عبانم یی
ر حطس رد
وگلا و ی لحت و تشک ی
ل ن ی اهزا ی اپ یی ن نزخم دس تسد ی
ورام ن غت رثا تحت یی
ر لقا ی م م ی دشاب سررب روظنم هب . ی
رثا
غت یی ر لقا ی م رج و امد ،شراب رب ی
نا دورو ی هرود هس رد نورام دس هب ی
( 2021 - 2040 ( ،) 2041 - 2060 ( و ) 2061 -
2080 مومع شدرگ لدم جنپ زا ) ی
وج
MIROC-ESM
،
MPI-ESM-MR
،
HadGEM2-ES
،
EC-EARTH
و
GFDL-ESM2M
ثات تحت ، ی ر انس راهچ ری و ا هناخلگ زاگ راشتنا ی
RCP2.6
،
RCP4.5
، وRCP6 RCP8.5
هدافتسا
غت تارثا تسخن هلحرم رد .دش یی
ر لقا ی م م رب ی ناز رج یا ن دورو ی لدم زا هدافتسا اب نورام دس هب بشSWAT
ی ه زاس ی
ارب .دش ی جنساو ی جنسرابتعا و ی
هداد زاSWAT
اه ی رج ی نا هزادنا هناهام گ
ی ر ی ا رد هدش ی هاگتس ا ی کند ا و ی هاگتس
شن صخاش .دش هدافتسا باکت گنت -
لکتاس ی ف ا ی هاگتس ا ی کند جنساو هلحرم رد ی
69 / 0 جنسرابتعا و ی
65 / 0 رد و
ای هاگتس جنساو هلحرم رد ناهبهب باکت گنت ی
67 / 0 جنسرابتعا و ی
59 / 0 ارب .دمآ تسد هب ی
بش ی ه زاس ی رج ی نا رد
¬هرود یاه آ ی
،هدن امد و شراب ی
رانس راهچ تحت اوه ی
و ذ رک لدم زا هدافتسا اب هدش
LARS-WG
ر ی قمز ی سا درگ ی د
هداد دورو اب و یاه¬
امد و شراب ی
ر ی قمز ی سا لدم هب هدش رج ،SWAT
ی نا دورو ی بش دس هب ی ه زاس ی اتن .دش ی ج
م هچ رگا هک داد ناشن ی
ناز ازفا هقطنم رد شراب ی
ش ازفا اما هتشاد ی
ش ا رد امد ی ن ب رثا هضوح ی
یرتـش شهاـک رد
می نازـ رج ی نا هتشاد رج .تـسا ی نا دورو ی آ و رضاح هرود رد نورام دس ی
هدن ناونع هب ی ک ی دورو زا ی اه ی لدم مهم
MODSIM
.دندش هدافتسا عمج اب
روآ ی اس ی ر ن دروم تاعلاطا ی
،زا صخت ی ص ن ره هب بآ ی زا ماجنا هرود ره رد و هدش
درکلمع صخاش ی
مطا ی نان ذپ ی ر ی هبساحم اتن ساسا رب .دش ی
ج غت ،هلصاح یی ر لقا ی م صخت رب ی ص ن هب بآ ی اهزا ی دوجوم
ا هنوگ هب هدوب راذگرثا ی
م هک ی گنا ی ن صخت ی ص تروص ن هب هتفرگ ی اهزا لقادح ار 2
% رثکادح و 6.25
% عضو هب تبسن
ا رد داد دهاوخ شهاک دوجوم ی
ن غت اب تسا هدش شلات هلاقم یی
ر وگلا رد ی ز حطس ،تشک ی
ر دامتعا صخاش و تشک
ذپ ی ر ی ک ظفح ار دوجوم عضو رد در
ا رد . ی ن ارش ی ط هتسد رد رت تخس ناونع هبB3
ی ن راذگرثا ی ارش ی ط غت یی ر لقا ی م
،
م ی ناوت شهاک اب 9
% تشک حطس ی
،هجنو 15
% هناد ترذ تشک حطس ا
ی اپ یی
،هز 17
% ،مدنگ تشک حطس 5
% حطس
س تشک ی ب مز ین ی
، ازفا و ی ش 9
% ،دجنک و وج تشک حطس 15
% هفولع ترذ تشک حطس ا
ی اپ یی
،هز 17
% تشک حطس
هجوگ گنرف ی و 5
% ارش ،لاقاب تشک حطس ی
ط لعف ی ز حطس رظن زا ار ی
ر ذپدامتعا صخاش و تشک ی
ر ی درک ظفح
دانتسا : م ی دهمر ی
؛ فطصم ی
، روش ی
؛نا بتجم ی
، تفارش ی
؛ ( ،دمحا 1401 ).
راگزاس ی ارش اب ی ط غت یی ر لقا ی م ربآ هضوح رد ی
ز نورام ناریا کاخ و بآ تاقیقحت هلجم ، ،
53 ( 1 1
،)
549 2 - 2533 . https://doi.org/10.22059/ijswr.2022.346850.669336
.نارهت هاگشناد تاراشتنا هسسؤم :رشان .ناگدنسیون©
https://doi.org/10.22059/ijswr.2022.346850.669336 DOI:
قم همد هنیهب فرصم و هدوب بآ عبانم بسانم عیزوت تهج رد دمآراک تیریدم دنمزاین ،یتایح عبنم کی ناونعب بآ پ هعسوت هاگدید اب نآ ی
یکی رادیا
مهم زا شلاچ نیرت یم بوسحم یرشب یاه
دوش
(Mohammad Jani et al., 2014)
یلع یمیلقا تارییغت . زا یشان تارییغت صوصخلا
تیلاعف هجیتن رد ،یناسنا یاه تخوس فرصم شیازفا ی
هلخادم و یلیسف یاه لگنج رد یلوصا ریغ یاه
طیحم و اه ثا رب هولاع ،تسیز
تار
تسیز و یعامتجا ،یداصتقا درکلمع رد یفنم هضوح یطیحم
یم ،زیربآ یاه تسیسوکا راتخاس رب دناوت
م رایسب راثآ زین یعیبط یاه یبرخم
دراذگب یاجرب
(Massah Bavani et al., 2006)
نیب داهن تاعلاطم قبط.
تراسخ و یمیلقا تارییغت ریثأت ،میلقا رییغت یللملا ن یاه
،نآ زا یشا
یلصا کچوک هکنیا نتفرگ رظنرد اب .تسا سرتسد رد بآ عبانم تیریدم اب هطبار رد برخم کرحم نیرت ت نیرت
هریغتم رد یرییغ یا
یم یکیژولوردیه هکبش درکلمع رد یسوسحم تارییغت هب رجنم دناوت
تارثا شهاک تهج رد یعونتم یاهراکهار ،دوش بآ نایرج یاه
تسا هدش هئارا نآ زا یشان تاراسخ و بولطمان
(IPCC, 2007)
. هعلاطم رد
) ., 2018 et al Khalilian K
هضوح بآ عبانمرب میلقا رییغت تارثا(
لدم زا هدافتسا اب نیمارو تشد لدم کمک هب ار باناور و شراب ،امد رب میلقا رییغت زا یشان راثآ نانآ .دنتخادرپSWAT
LARS-WG
رد
هرود شیپ یتآ یاه لدم زا و دندومن ینیب
یمیلقا یاهویرانس تحتSWAT ،A1B
،A2
نآ شهوژپ زا لصاح جیاتن .دنتفرگ کمک B1
اه
رد باناور ،داد ناشن یم شیازفا راهب رد و شهاک ناتسمز و زییاپ لصف
هب میلقا رییغت تاریثأت زا یشان باناور یلصف ییاجباج نیا هک دبای
همانرب .تسا ...و یشراب یاهوگلا رد رییغت ،امد شیازفا تروص یزیر
هرهب تهج رد یتیریدم یاه یمهم شقن ،هریخذ نزاخم درکلمع و یرادرب
ضوح رد بآ عبانم تیریدم رد ه
یم افیا زیربآ یاه دنک
(Chhuon et al.,2016)
. ازفا ی ش ب ی ور ی ه اضاقت ی ب تشادرب و بآ ی
ش اپ دح زا ی راد
عبانم بآ ، و هب نئمطم هضرع حطس شهاک هب رجنم ی
هژ ارب ی زرواشک فادها ی
ا رد ی نار تسا هدش
(Fadaeizadeh K & Shourian M,
2019)
لاس رد . یلقا رییغت جیاتن لابند هب ریخا یاه و هتشاد یشهاک یدنور نورام دس نزخم هب نورام زیربآ هضوح نایرج دروآ نازیم ،م
نییاپ رد یبآ یاهزاین نیمأت ًلامع تسا هتخاس هجاوم یتلاکشم اب ار تسد
(Zalaki-Badil et al., 2017)
.
هعلاطم رد
(Sabzzadeh I et al., 2014)
لدم یزاس یشرافس تیلباق زا هدافتسا اب
MODSIM
کیسیب لاوژیو نابز هب یسیون دک ینعی
موس تلاح رد جیاتن نیرت یقطنم و نیرت بسانم هک داد ناشن جیاتن .دش ماجنا فده عبات فلتخم بیکرت هس یارب یجنساو ،لدم نورد رد لماش فده عبات اب یجنساو ینعی ،یجنساو و هضوح یجورخ یحطس نایرجRMSE
.تسا هدش لصاح هضوح ناوخبآ زارت RMSE
اب
زا شیب و هتشاد ناریا رد یزرواشک تادیلوت رد یمهم شقن بایراف یزرواشک هکنیا هب هجوت 75
% ار روشک ریذپ دیدجت بآ عبانم فرصم زا
دوب دهاوخ رتدیدش بآرپ یاهروشک ریاس اب هسیاقم رد ناریا یزرواشک رب میلقا تارییغت تارثا ،تسا هداد صاصتخا دوخ هب
(Heydari N,
2017)
اتن .
تاعلاطم جی
(Jamshidpey A, & Shourian M, 2021)
یم ناشن دهد صلاخ دوس تلاوصحم
زرواشک زا ی 5 / 1
% ات 5 / 17
% رد
هعلاطم رد .دراد لابند هب ار تشک ریز حطس شهاک یزاس لدم جیاتن و هتشاد شهاک میلقا رییغت فلتخم یاهویرانس
(Daneshgar H et
al., 2021)
عا دش صخشم ،لاثم ناونع هب شهاک بجوم بیترت هب میلقا رییغت هنانیبدب و هنانیبشوخ یاهویرانس لام
5 / 25 و 39 یدصرد
هعلاطم یاه هتفای .دش دهاوخ رهشوب ناتسا رد ناکشوب تشد تشک ریز حطس
(Soleymani M et al., 2021)
یم ناشن دوجو لیلدب دهد
پ یارجا ،فده یلحم عماوج رد یمیلقا تارییغت دادخر زا تسرد کرد هژور
،راشف تحت یرایبآ هعسوت و یرایبآ هکبش یزاسون دننام ییاه
هتیراو تشک یمیلقا تارییغت اب یراگزاس دربهار تیقفوم رد یرثوم شقن یغاب و یعارز تلاوصحم یزاس عونتم و یکشخ هب مواقم یاه
هک رگید یقیقحت رد .تشاد دهاوخ
(Yibecal A.T et al., 2019)
هقطنم رد
Semien Shewa
د دش صخشم دنا هداد ماجنا یپویتا روشک ر
رت نییاپ بّآ فرصم( لااب یداصتقا هفرص اب یاه تشک تمس هب تکرح و تشک یوگلا رد رییغت اب ،یمیلقا تارییغت هب خساپ رد نازرواشک یم راگزاس دیدج طیارش اب ار دوخ یدیلوت تلاوصحم ،شام تشک دننام ،)رتلااب شزرا دحاو رد دیلوت و ل دنیامن
شک یوگلا رد رییغت اذ هب ت
.تسا رت جیار کشخ همین و کشخ قطانم رد هژیو هب میلقا رییغت اب یراگزاس یژتارتسا کی ناونع زا فده ،نایرج نازیم رب نآ ریثات و امد و شراب نازیم دنور رد تارییغت و یژولوردیه هخرچ رد میلقارییغت شقن و لااب همدقم هب هجوت اب ا
نی
ثات یسررب قیقحت تیروحم اب ناتسزوخ ناتسا رد نورام هناخدور یور رب عقاو نورام دس نزخم هب یدورو نایرج نازیم رب میلقا رییغت ری
یم یمیلقا تارییغت زا یشان یبآ مک طیارش اب تسد نییاپ یزرواشک شخب یراگزاس .دشاب
شور و داوم اه
هعلاطم دروم هقطنم
،ناریا یبرغ بونج تمسق رد نورام زیربآ هضوح تحاسم اب
3808 ک ی عبرمرتمول هدودحم رد دمحاریوب و هیولیگهک و ناتسزوخ ناتسا رد
هنماد و سرگاز یاه عقوم رد
ی ت فارغج یا
″یی 11.09 36′ 49ﹾ
″ و 54.08 03′ 50ﹾ قرش لوط ی
″ و
′ 2.2 ﹾ46 30 و
” 77.28 04′ 31ﹾ ضرع
لامش ی .تسا هدش عقاو ور نیا
هخاش لاصتا زا سپ هناخد یم لیکشت هواقس و بادول ،زیل بش یاه
تفاسم یط زا سپ و ددرگ 120
رتمولیک
یم نورام دس هچایرد هب یرایبآ هکبش ،ادهش یفارحنا دس طسوت و هدش ناهبهب تشد دراو باکت گنت هقطنم زا روبع اب نآ زا سپ دسر
نازیاج تشد ،نازیاج یفارحنا دس قیرط زا و ناهبهب یم بورشم ار رجف و
دنک
(Naghshine et al., 2013)
لکش .
1 هدودحم تیعقوم
ناشن ار یتاعلاطم م
ی .دهد
لکش 1 ناریارد هعلاطم دروم ی هقطنم تیعقوم .
هداد هدافتسا دروم یاه
هداد اه ی ا رد هتفر راکب ی
ن هعلاطم غتم ی اهر ی لقا ی م ی قم رد ی سا هنازور هناهام و امد ،شراب :لماش ی
امد ،لقادح ی
تبوطر ،داب تعرس ،رثکادح
بسن ی
، باتفآ تعاس هک هدوب نایرج یبد و ی
زا ناریا بآ عبانم تیریدم تکرش دش ذخا
. عقوم ی ت ا ی هاگتس اه ی لکش رد هدافتسا دروم 1
امن ی ش هدش هداد تسا
. ( عافترا یموقر هشقن تاعلاطا )DEM
کفت تردق اب ی
ک ناکم ی 30 رگ دولناد رتم دید
) https://earthexplorer.usgs.gov/
کاخ هشقن زا .(
تقد اب FAO
10 یضارا یربراک هشقن و یرتمولیک لاس یاربGLCC
1992 اب 6
یربراک سلاک دش هدافتسا
. نچمه ی ن زرواشک تاعلاطا ی
زرواشک تلاوصحم عون هلمج زا ی
، رات ی خ هددوک ،تلاوصحم تشادرب و تشاک ی
،
دعت دا بآ رود ی را ی
، بآ عبنم و مجح ی
را ی ن ی ز زا یزرواشک داهج ترازو رد
ی تفا ش .د
لکش 2 a . ،کاخ هشقن ) و یضارا یربراک هشقن )b
نورام زیربآ هضوح یعافترا یموقر هشقن )c
لدم هب یدورو نایرج ناونع هب نورام دس نزخم هب یدورو نایرج ریداقم ،شهوژپ نیا رد
MODSIM
.دندش هتفرگ رظنرد ههاربآ
یعرف یاه دورو
ی نورام هناخدور هب ههاربآ(
)بایسآرس و هایس هرک ،یگیب روصنم یاه هتفرگ رظن رد یزاسلدم رد زین
.دندش هلمج زا
مهم م هب یدورو تاعلاطا نیرت لد
MODSIM
یم مجح ینحنم( دس نزخم یکیزیف تاعلاطا هب ناوت -
حطس - زا ریخبت ریداقم ،)عافترا
لکش رد درک هراشا تعنص و برش ،یتسیز طیحم ،یزرواشک زاین هلمج زا اهزاین ینامز یرس ،نزخم یتادهاشم مجح ریداقم ،نزخم حطس 3 هدش هئارا دس نزخم تسد نییاپ یرایبآ هکبش یضارا تحاسم .تسا
لکش 3 نورام ینزخم دس زا یرایبآ هکبش ششوپ تحت یضارا حوطس .
a b c
لدم میلقا رییغت یاه
نـیا رد قیقحت ، یارب شیپ لدم زا شراب و امد رتماراپ ود ینیب شرازگ وج یموـمع شدرـگ یاـه
IPCC
ت هک مجنپ شرازگ ناونع تح
CMIP5
رخ تـفایرد یارـب .تـسا هدـش هدافتـسا ،هدش جارختسا لدم نیا یجو
راشتنا یاهویرانس باختنا هب زاین اه یم
دشاب شرازگ هک
تحت مجنپ 4
هدـش هئارا راشتنا یویرانس و تسا
یویرانـس ،نیـب نـیا رد
RCP 2.6
و هـنانیبشوـخ ویرانـس
RCP 8.5
هنانیبدب یویرانس
یم .دنشاب نیا رد و امد ،شراب رب میلقا رییغت رثا یسررب روظنم هب شهوژپ هرود هس رد نورام دس هب یدورو نایرج
( ی 2021 - 2040 ،)
( 2041 - 2060 ( و ) 2061 - 2080 وج یمومع شدرگ لدم جنپ زا )
MIROC-ESM
،
MPI-ESM-MR
،
HadGEM2-ES
،
EC-
EARTH
و
GFDL-ESM2M
راشتنا ویرانس راهچ ریثات تحت ، یا هناخلگ زاگ
RCP2.6
،
RCP4.5
، وRCP6 RCP8.5
.دش هدافتسا
بیکرت اب . 5
لدم ،GCM
5 ارب ینامز یرس ی
نزو شور اب هام ره یهد
- k
دزن ی ک رت ی ن اسمه ی ه ( نزو )KNN
راذگ ی دش ه و تیاهن رد هب
یم لیدبت ینامز یرس کی .دنوش
ور ش نزو هد ی -k
دزن ی ک رت ی ن اسمه ی ناگ ( توافت ساسا رب )KNN
بی ن م ی گنا ی ن غتم ی اهر ی اوه و بآ یی
پی ش بی ن ی هدش اپ هرود لوط رد ی
ه م و ی گنا ی ن هداد اه ی هدهاشم هدش یم لمع هرود یامد و شراب تارییغت رد لدم ره نزو ،دنک هب تبسن هدنیآ
هرود یم برض هیاپ یم تسدب هدنیآ هرود رد شراب و امد تارییغت بیترت نیا هب .دوش
.دیآ
هطبار 1
)
=
1 CVm,i
∑ 1
𝐶𝑉𝑚,𝑖 𝐼𝑖=1
Wm,i
هلداعم نیا رد هک
CVm,i
نیب فلاتخا م
ی گنا ی ن غتم ی اهر ی لقا ی م ی گدنراب و امد(
ی بش ) ی ه زاس ی رد هدش هیاپ طیارش لدم اب
م وi
ی گنا ی ن
ارب هطوبرم ی
هام م زاm
ی گنا ی ن هداد اه ی هدش هدهاشم
; Wm,i
لدم ره نزو م هب طوبرمi
ی گنا ی ن هام تدمدنلب تساm
;
لدم لک دادعتI
یاه
.تساGCM
هجوت اب هب گرزب سایقم ندوب ن ات ی ج تسدب جورخ زا هدمآ ی
اه لدم ی یاه اGCM
سایقمزیر ز یم هدافتسا ییامن
ش .دو سایقمزیر
شیپ نیب طابترا داجیا یانعم هب یزاس ینیب
هدننک یقم رد )شراب و امد امومع( هدنوش ینیب شیپ یاهرییغتم و سایقم گرزب یوج یاه ا
س
.تسا یا هیحان ا رد
ی ن قیقحت لدم زا ،
LARS-WG
ناونعب ی ک ی زا نیرتروهشم
weather generator
ارب اه ی ا ی ن .دش هدافتسا روظنم
لدم
LARS-WG
تسا یرامآ سایقم زیر کی هک
رب هیاپ ی زوت عباوت ی ع ن ی هم برجت ی هدش داجیا پ هب رداق هک
ی ش بی ن ی هرود اه ی بوطرم و
آ کشخ ی هدن دنتسه و ا تحص ی ن لوت ی د نومزآ هئارا اب ار هداد اه
ی ،KS
وt
م ملاعاF
ی دنک (
Semenov
،ناراکمه و 1998
.) ا رد ی ن لدم
غت یی تار امد ی
،لقادح امد ی رثکادح و نازیم راب یگدن رانس تحت ی
اهو ی
RCP2.6
،
RCP4.5
، وRCP6 RCP8.5
لدم هب
LARS-WG
فرعم ی هداد نتفرگرظن رد اب و اه
ی تادهاشم ی هرود رد اپ ی ه ( 1982 ات 2005 ارب ،) ی هرود یاه آی هدن ( 2021 - 2040 ( ،) 2041 - 2060 ( و ) 2061 -
2080 ) هداد اه ی لوت هنازور ی د دش .
لودج 1 یگژیو . لدم یاه GCM یاه
هدنهد هعسوت کیکفت تقد لدم مان
EC-Earth consortium 1/125°×1/125° EC-EARTH MOHC (UK) 1/25°×1/25° HadGEM2-ES MIROC (Japan) 2/8°×2/8° MIROC-ESM NOAA GFDL (USA) 2/02°×2/5° GFDL-ESM2M
MPIfM )Germany( 1/875°×1/875° MPI-ESM-MR
یکیژولوردیه لدم
SWAT
لدم
SWAT
ففخم
"هلمج کاخ و بآ یبایزرا رازبا
"
لدم وزج هک تسا یاراد و یعیزوت همین ،هتسویپ یاه
یم یکیزیف یانبم شاب
نیا .د
یم لدم دنیآرف مامت ندرک هلومرف و هضوح یژولوردیه هخرچ زا هدافتسا اب دناوت یژولوردیه خساپ دحاو ره یارب ار نایرج ،نآ یکیزیف یاه
هب تروص نیعم هناگادج هبساحم رظندروم هضوح لک یارب ار نآ رادقم سپس و
دیامن
(Abbaspour et al., 2007; Arnold et al., 2012) .
هیبش یزاس کیژولوردیه هخرچ ی
لدم رد
، SWAT
یب هیاپ رب لا یبآ ن هطبار(
1 ) یم تروص دریگ
:
هطبار 2 )
هک رد : نآ
SWt
: ییاهن مجح بآ
رد ( کاخ یلیم ،)رتم
SWo
یلیم( کاخ رد دوجوم بآ هیلوا مجح:
،)رتم
Rday
یگدنراب مجح : رد
) (
1
gw seep a surf day t
i o
t sw R Q E W Q
sw
زور یلیم( ماi
،)رتم
f
Qsur
مجح:
باناور یحطس هنازور یلیم( ماi
،)رتم
Ea
: نازیم ریخبت و قرعت زور رد ماi
یلیم(
)رتم ،
Wsee
: مجح یبآ
هک لیفورپ زا کاخ
هیحان هب غ ی عابشار رد زور ماi
یم دراو یلیم( دوش )رتم
و
Qgw
نازیم:
نایرج یتشگرب رد زور یلیم( ماi
.دنشاب یم )رتم
نشنتسکا زا لدم هیلوا یدنب هرکیپ یارب
Arc SWAT 2012
طیحم رد
Arc GIS 10.3
هیلا هشقن ندرک دراو اب .دش هدافتسا یاه
عافترا یموقر تقد اب
30 تحاسم اب هضوح و میسرت ههاربآ هکبش ،رتم 3808
هب عبرم رتمولیک 15
میسقت هضوحریز مهرب زا .دیدرگ یدنب
هشقن یهن داجیا و کاخ ،یضارا یربراک یاه
3 ( بیش سلاک 21
- 0 ، 41 - 21 ،
<41 دصرد ) دندش داجیا اهHRU
. یربراک نینچمه
گ لماش هقطنم بلاغ تلاوصحم هب غاب و یزرواشک تلاوصحم ناونع هب ودرگ و بیس و یعارز تلاوصحم ناونع هب جنرب و هجنوی ،وج ،مدن
زویرگراه شور و هدش دراو لدم هب هنازور ترارح هجرد و شراب هب طوبرم تاعلاطا سپس .دندش صخشم یغاب -
هبساحم یارب یناماس
دش باختنا لیسناتپ قرعت و ریخبت تهج نینچمه
نویساربیلاک یجنسرابتعا و
لدم زا یزاس رامآ
هناهام یبد هاگتسیا گنت و کندیا یاه
دش هدافتسا ناهبهب باکت .
مرن زا تاوس لدم یجنسرابتعا و نویساربیلاک یارب رازفا
SWAT-CUP
و نویساربیلاک یارب .دش هدافتسا
لدم یجنسرابتعا مرن زاSWAT
رازفا
SWAT-CUP
مرن نیا .دش هدافتسا شور اب تسا رداق رازفا
یاه
SUFI2 GLUE ، PSO ، PARASOL ،
MCMC و
یجنسرابتعا و یجنساو ،اهرتماراپ تیساسح لیلحت و هیزجت یارب قیقحت نیا رد .دهد ماجنا ار یجنسرابتعا و نویساربیلاک تایلمع
شور زا
SUFI2
.دش هدافتسا هداد زا یجنساو ماجنا یارب
هزادنا هناهام یبد یاه ( لاس یارب کندیا هاگتسیا رد هدش یریگ
1378 - 1360 و )
( لاس یارب باکت گنت هاگتسیا 1378
- 1360 ( لاس کندیا هاگتسیا یجنسرابتعا یارب و ) 1397
- 1379 ( لاس باکت گنت هاگتسیا و ) 1387
-
1379 هیبش تقد و درکلمع یبایزرا . .دش هدافتسا ) لدم یزاس
هیامن زا هدافتسا ابSWAT
ض یرامآ یاه نییعت بیر
R2
شن بیرض ، فیلکتاس
،NSE r-factor و p-factor
شن و نییعت بیرض هچره .دش ماجنا هب کیدزن و رتلااب فیلکتاس
1 ناشن دشاب ریداقم رتشیب یناوخمه هدنهد
هیبش هدهاشم ریداقم اب لدم طسوت هدش یزاس تسا یا
(Nash & Sutcliffe, 1970) .
بآ عبانم صیصخت لدم MODSIM
MODSIM
عماج رازفا مرن کی میمصت
یارب رای هیبش هضوح تیریدم و یزاس یم زیربآ یاه
لاس رد راب نیلوا یارب هک دشاب 1978
هاگشناد رد
هتسب نایم رد ینلاوط هنیشیپ نیا اب و دش رشتنم ودارلک یتلایا روط هب هک تسا یرازفا مرن اهنت ،زیربآ هضوح تیریدم یرازفا مرن یاه
تسا هدش یناسرزورب و هتفرگ رارق هدافتسا دروم هتسویپ هب لدم نیا زا ،قیقحت نیا رد
روظنم نییعت م ی ناز صخت بآ ی ص ی هتفا ن هب ی زا اه ی
فلتخم رد عضو تی ( دوجوم 1381 - 1397 رانس تحت و ) ی
اهو ی غت یی ر لقا ی م
( و8.5 RCP 2.6, 4.5, 6.0
.تسا هدش هدافتسا)
ای ن نتبم لدم ی
رب
1DSS
، روگلا زا ی مت هب ی هن زاس ی کت هلحرم ا ی م هدافتسا ی دنک
., 2008( et al ., 2017; Shourian et al
Vaghefi
لدم نیا .)
هلداعم دروآرب اب
هکبش رسارس رد مرج لداعت هب بآ ،
ی هن زا هدافتسا اب ار ی
ک هار لاوتم لح ی هب هلئسم زا ی
هن زاس ی طخ ی ارب ی نامز هلحرم ره ی
م صاصتخا ی
هب هلئسم .دهد ی
هن زاس
،ی زه ی هن اه ی صخت ی ص م لقادح هب مرج لداعت هلداعم دروآرب هب هجوت اب ار ی
.دناسر هنیهب هلئسم یضایر طباور یزاس
لدم
MODSIM
ینامز ماگ ره یارب
𝑡 = {1, … , 𝑇}
هب تروص :تسا ریز
هطبار 3 )
𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑖𝑧𝑒 ∑ 𝑤ℓ𝑡𝑞ℓ
ℓ∈𝐴
هطبار 4
𝑠𝑢𝑏𝑒𝑗𝑒𝑐𝑡 𝑡𝑜: )
∑ 𝑞𝑘
𝑘∈𝑂𝑖
− ∑ 𝑞ℓ
ℓ∈𝐼𝑖
= 𝑏𝑖𝑡 𝑓𝑜𝑟 𝑎𝑙𝑙 𝑛𝑜𝑑𝑒𝑠 𝑖 ∈ 𝑁
هطبار 5
𝑙ℓ𝑡≤ 𝑞ℓ≤ 𝑢ℓ𝑡 𝑓𝑜𝑟 𝑎𝑙𝑙 𝑙𝑖𝑛𝑘𝑠 ℓ ∈ 𝐴 )
،قوف طباور رد هعومجم𝐴
لاصتا طوطخ یمامت ی رد دوجوم2
هکبش ،بآ عبانم هعومجم𝑁
هرگ یمامت ی
3یاه ،هکبش رد دوجوم
𝑂𝑖
هعومجم یجورخ لاصتا طوطخ یمامت ی هرگ زا4
ی
، i 𝐼𝑖
هعومجم یدورو لاصتا طوطخ یمامت ی هرگ زا5
ی ،i 𝑏𝑖𝑡
ای )تبثم( هضرع رادقم
هرگ رد )یفنم( اضاقت ی
،i 𝑞ℓ
لاصتا طخ هب یدورو نایرج رادقم ،ℓ
𝑤ℓ𝑡
یارب یدورو نایرج دحاو رد هباقح تیولوا ای ینزو روتکاف ،هنیزه
1 Decision Support System
2Links
3Nodes
4Outflow links
5Inflow links
لاصتا طخ یم هکℓ
ینامز ماگ ره اب بسانتم دناوت ،دنک رییغتt
𝑙ℓ𝑡
و
𝑢ℓ𝑡
نایرج رثکادح و لقادح ریداقم زین صخشم
هدش لاصتا طخ یارب
یمℓ
.دنشاب
یریذپدامتعا صخاش
صیصخت بآ نازیم یبایزرا روظنم هب نانیمطا یدرکلمع صخاش زا ،فلتخم تلااح تحت هتفای
.دش هدافتسا یریذپ مطا
ی نان یذپ ر ی رگنایب
تسا نیا لامتحا هچ اب هک
ی بآ صاصتخا ی هتفا فرصم هب هدننک
،رظندروم ن ی زا مات ار نآ ی ن دهاوخ درک . هبساحم روظنم هب شهوژپ نیا رد
نانیمطا هطبار زا یریذپ 5
:تسا هدش هدافتسا
هطبار 5 )
𝛼𝑇𝑖= 𝑛 𝑁
نآ رد هک
𝛼𝑇𝑖
نانیمطا ینامز یریذپ زاین
، i
هام دادعت𝑛
زاین هک تسا ییاه و تسا هدش نیمأتi
هام لک دادعت𝑁
اه یم دشاب .
یجورخ ساسا رب میلقا رییغت
GCMs
( کیدزن هدنیآ هرود رد شراب هناهام نیگنایم 2021
- 2040 ( ینایم هدنیآ هرود ، ) 2041
- 2060 ( رود هدنیآ هرود و ) 2061
- 2080 تحت )
ویرانس
RCP8.5
هام ی همه رد یم شیازفا هیاپ طیارش هب تبسن )نمهب(هیروف هام زجب اه
ای یروط هب .دب هام رد شیازفا نیرتشیب هک
یاه
نازیم هب بیترت هب )رذآ و نابآ ،ید( ربماسد و ،ربماون ،هیوناژ 5
/ 7 ، 4 / 18 و 4 / 5 ،کیدزن هدنیآ هرود رد دصرد 2
/ 8 ، 8 / 18 و 8 / 5 رد دصرد
و ینایم هدنیآ هرود 9
، 19 / 19 و 32 / 6 هتفای شیازفا هیاپ طیارش هب تبسن رود هدنیآ هرود رد دصرد هناهام شراب نیگنایم نینچمه .تسا
ویرانس تحت
RCP4.5
هام همه رد هیاپ طیارش هب تبسن یم شیازفا )ید( هیوناژ هام زج هب اه
هام رد شیازفا نیرتشیب هکیروط هب .دبای یاه
نازیم هب بیترت هب )نابآ و رهم( ربماون و ربتکا 15
و 5 / 11 ،کیدزن هدنیآ هرود رد دصرد 54
/ 15 و 66 / 11 رد و ینایم هدنیآ هرود رد دص 16
و 12 هنانیبشوخ ویرانس رد .تسا هتفای شیازفا هیاپ طیارش هب تبسن رود هدنیآ هرود رد دصرد
RCP2.6
هب تبسن هناهام شراب نیگنایم
هام همه رد هیاپ طیارش هام رد صوصخب اه
هام رد اما هتفای شیازفا )نابآ و رهم( ربماون و ربتکا یاه د و هیوناژ یاه
هب )رذآ و ید( ربماس
نازیم هب بیترت 4
، 5 / 0 و 4 / 0 هام رد ،کیدزن هدنیآ هرود رد دصرد نازیم هب بیترت هب )رذآ و ید( ربماسد و هیوناژ یاه
4 و 22 / 0 رد دصرد
و ینایم هدنیآ هرود 4
و 1 / 0 ویرانس رد .تسا هتفای شهاک هیاپ طیارش هب تبسن رود هدنیآ هرود رد دصرد ی همه ردRCP6
هام هام زجب اه
یم شیازفا هیاپ طیارش هب تبسن )نمهب( هیروف هب تبسن اما دبای
RCP4.5
یم رتمک شراب هناهام نیگنایم نازیم نیا رد یلک روطب دشاب
نیگنایم ،هعلاطم دروم هقطنم رد میلقا رییغت دنیآرف شراب
امد و هتشاد شیازفا یلو
هضوح نیا رد امد شیازفا سا هدوب رتریگمشچ
.ت م نیگنای
یاهویرانس تحت هنلااس یامد
RCP2.6
،
RCP4.5
، وRCP6 RCP8.5
هام همه رد هرود یاه
شیازفا هیاپ طیارش هب تبسن هدنیآ یاه
تسا هتفای .
هنانیبدب یویرانس رد امد شیازفا
RCP8.5
هب تبسن 3
یم رتشیب رگید یویرانس دشاب
جیاتن اب هک
(Azari et al., 2016)
دراد یناوخمه .
ویرانس تحت امد نیگنایم شیازفا نیرتشیب
RCP8.5
هام رد )رذآ و دنفسا ،نمهب ،ید( ربماسد و سرام ،هیروف ،هیوناژ یاه
نازیم هب بیترت هب 85
/ 14 ، 57 / 15 ، 13 و 88 / 16 ،کیدزن هدنیآ هرود رد دصرد 14
/ 25 ، 82 / 24 ، 66 / 20 و 55 / 22 ینایم هدنیآ هرود رد دصرد
و 35 / 34 ، 34 ، 38 / 28 و 21 / 28 امد نیگنایم شیازفا نیرتشیب نینچمه .تسا هتفای شیازفا هیاپ طیارش هب تبسن رود هدنیآ هرود رد دصرد
یویرانس رد
RCP4.5
هام رد نازیم هب بیترت هب )رذآ و دنفسا ،نمهب ،ید( ربماسد و سرام ،هیروف ،هیوناژ یاه 85
/ 14 ، 77 / 13 ، 74 / 9 و
39 / 13 ،کیدزن هدنیآ هرود رد دصرد 19
، 47 / 17 ، 13 و 72 / 15 و ینایم هدنیآ هرود رد دصرد 22
، 20 / 20 ، 15 و 43 / 17 هدنیآ هرود رد دصرد
یـم ناـشن امد نیگنایم هناهام تدمدنلب تارییغت .تسا هتفای شیازفا هیاپ طیارش هب تبسن رود شیازفا رادقم نیرتشیب هـک دـهد
رد امد
هام ـسا یلاـح رد نیا .داد دهاوخ خر ناتسمز لصف یاه هام رد شراب مجح نیرتـشیب یراد نورام دس زیربآ هـضوح هـک ت
لصف یاه
.دشاب یم ناتسمز
تحص ،نویساربیلاک یجنس
لدم یاهرتماراپ تیساسح لیلحت و
SWAT
لدم تیساسح زیلانآ زا لصاح جیاتن ساسارب ،SWAT
20 ساسح ناونع هب رتماراپ لودج رد نآ جیاتن هک دندش ییاسانش اهرتماراپ نیرت
2
تسا هدش هئارا یتبوطر طسوتم طیارش رد ذوفن ینحنم ةرامش رتماراپ .
( ) CN2
شیب هک تسا هتشاد هضوح زا یجورخ یبد رب ار ریثأت نیرت
هدمع ریثأت ،نیاربانب .تسا هقطنم کاخ عون و یضارا یربراک ریثأت تحت یدایز نازیم هب رتماراپ نیا هفلؤم رب یا
د بآ نلایب یاه درا
هک
یتاعلاطم نوچمه
(Yang et al., 2008)
دنتسناد اهرتماراپ نیرتساسح ناونع هب ار نآ زین رتماراپ زا سپ .
هقطنم هکنیا هب هجوت اب ،CN2
یم یناتسهوک هعلاطم دروم یاهرتماراپ دشاب
SMTMP
و
SMFMN
هبتر رد ، یم رارق یدعب یاه نیا رییغت اب یجنساو هلحرم رد هک دنریگ
نیهب ریداقم اهرتماراپ دمآ تسدب ه
اب هک هتفای یاه
(Tuo et al., 2018 ; Rahman et al., 2012)
دراد یناوخمه لیلحت ةلحرم زا دعب .
رازفا مرن کمک هب ،تیساسح
SWAT CUP
هاگتسیا رد یبد هنایهام رامآ نینچمه و یجنسرابتعا و یجنساو ، باکت گنت و کندیا یاه
تروص لدم نییبت بیرض صخاش ود زا هدافتسا اب لدم یبایزرا تیاهن رد و تفرگ
( )R²
شن بیرض و -
فیلکتاس (
)N-S
جیاتن هک دش ماجنا
لودج رد نآ 3
هیبش رد لدم هک تسا نآ رگنایب یزاس هیبش جیاتن .تسا هدش هداد ناشن دنور و هتشاد یلوبق لباق ییاناوت باناور یزاس
نساو هلحرم رد نایرج تارییغت هیبش یبوخ هب یج
.تسا هدش یزاس طسوت هدش ماجنا تاعلاطم اب جیاتن نیا
(Moriasi et al., 2003 ;
Boithias et al., 2017)
دراد یناوخمه نینچمه.
هیبش هب رداق هدش هیهت لدم هک داد ناشن جیاتن نایرج قیقد یزاس
سین رثکادح یاه .ت
تلع زا هیبش رد لدم فعض یاه رثکادح نایرج یزاس
هام زا یضعب رد یم اه
هاگتسیا عیزوت و دادعت هب ناوت نسریخبت و یجنس ناراب یاه
،یج
هرود هاگتسیا نیا یرامآ یاه .درک هراشا یکیژولوردیه لدم یزاس هیبش رد اهرتماراپ نیرترثوم ناونع هب یرادرب رامآ تقد ،اه
عومجم رد
لدم
SWAT
لاطم دروم هقطنم یزاس هیبش رد ار یبوخ تیلباق جیاتن اب هک هتشاد هع
(Zalaki-Badil et al., 2017)
دراد یناوخمه
.
لکش 4 یمیلقا یاهویرانس تحت هدنیآ یاه هرود رد کندیا هاگتسیا هناهام یامد و شراب نیگنایم تارییغت . RCP2.6
RCP4.5 ، RCP6 ، RCP8.5 و
ش لک 5 تیروگلا زا هدافتسا اب کندیا هاگتسیا یجنسرابتعا و یجنساو جیاتن . م
SUFI-2
لکش 6 متیروگلا زا هدافتسا اب ناهبهب باکت گنت هاگتسیا یجنسرابتعا و یجنساو جیاتن . SUFI-2
لودج 2 لدم تیساسح لیلحت جیاتن .
تاحیضوت رتماراپ هنماد
رتماراپ فیدر
هنیهب هنیشیب هنیمک
ینحنم هرامش -0/503 -0/284 -0/864 r__CN2.mgt 1
فرب بوذ هیاپ یامد -1/276 3/445 -1/854 v__SMTMP.bsn 2
فرب بوذ روتکاف 21
)رذآ( ربماسد 4/146 5/303 3/822 v__SMFMN.bsn 3
قیمع ناوخبآ هب ذوفن یارب قمع مک ناوخبآ رد بآ هناتسآ قمع 215/509 294/428 196/877 v__REVAPMN.gw 4
ناوخبآ ذوفن بیر 0/858 0/900 0/699 v__RCHRG_DP.gw 5
بیش لوط طسوتم 20/845 40/854 13/101 v__SLSUBBSN.hru 6
ناوخبآ هیذغت یارب ریخأت نامز 28/690 42/167 5/646 v__GW_DELAY.gw 7
یلصا لاناک رد رثؤم یکیلوردیه تیاده 66/430 105/522 29/616 v__CH_K2.rte 8
کاخ زا ریخبت ناربج روتکاف 0/409 0/683 0/228 v__ESCO.hru 9
بیش یدنت طسوتم 0/499 0/714 0/324 r__HRU_SLP.hru 10
هیاپ نایرج روتکاف 0/642 0/878 0/635 v__ALPHA_BF.gw 11
کاخ یرهاظ یلاگچ 0/505 0/884 0/442 r__SOL_BD().sol 12
لباق بآ طسوتم
هدافتسا -0/185 0/083 -0/446 r__SOL_AWC().sol 13
کاخ عابشا یکیلوردیه تیاده 0/442 0/601 -0/050 r__SOL_K().sol 14
فرب شراب یامد 4/122 6/009 3/279 v__SFTMP.bsn 15
یلحاس هریخذ یارب هیاپ نایرج بیرض 0/044 0/182 0 v__ALPHA_BNK.rte 16
یبناج نایرج ندومیپ نامز 18/066 37/560 0 v__LAT_TTIME.hru 17
یگدنراب نایدارگ 132/567 142/258 90/983 v__PLAPS.sub 18
امد نایدارگ -4/561 -0/840 -5/931 v__TLAPS.sub 19
شیپ هرود لوط رد هناهام شراب لک طسوتم
ینیب 0/340 0/491 0/111 r__PCPMM().wgn 20
لودج 3 . صخاش ریداقم یبایزرا یاه
هدش ارجا لدم رد نایرج یزاس هیبش رد لدم ییاراک
ناهبهب باکت گنت هاگتسیا کندیا هاگتسیا
صخاش یجنسرابتعا یجنساو یجنسرابتعا یجنساو اه
59 /
0 0/67 0/65 0/69 NS
61 /
0 0/68 0/73 0/7 R2
79 /
0 0/99 0/72 0/79 r-factor
89 /
0 0/94 0/78 0/81 p-factor
