چکیده:
شناخت تغییرات مکانی و زمانی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی تحت تاثیر تغییر اقلیم گام مهمی در در مدیریت حوزههای آبخیز کوهستانی به ویژه در اقلیم مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود. پارامترهای اقلیم آینده با استفاده از دادههای دمای حداقل، دمای حداکثر، بارش و ساعات آفتابی دوره پایه( 1371 تا 1395) در دشت کشاورزی سیلاخور بروجرد، با مدل گردش عمومی جو HADCM3 و مدل ریزمقیاس نمایی LARS-WG طبق دو سناریوی B1 و A2 پیش بینی شد. با استفاده از شاخص خشکسالی SPI، سالهای تر و خشک در دوره پایه تعیین و وضعیت خشکسالی آینده پیش بینی گردید. با استفاده از داده های کیفی آب 18 چاه حوزه مورد مطالعه، توزیع پارامترهایTDS ،EC ،PH ، SAR با استفاده از چهار روش اصلی پهنه بندی در زمین آمار (IDW،RBF ، Kriging وCokriging) مورد بررسی قرار گرفت و نقشههای پراکنش آنها تهیه و با استفاده از شاخص ریشه دوم میانگین مربع خطا (RMSE)، بهترین مدل انتخاب گردید. در آخر با استفاده از روش تحلیل عاملی و آنالیز واریانس اثر تغییر اقلیم و خشکسالی ها بر پارامترهای ژئوشیمیایی آب بررسی شدند. نتایج نشان داد که برای پارامترهای PH ، TDS، SAR و ECبه ترتیب روش های کوکریجینگ معمولی، کوکریجینگ ساده، کوکریجینگ ساده و کوکریجینگ ساده مناسب تر بوده اند. در بین پارامترهای مورد بررسی TDS و EC بیشترین همبستگی را با دمای میانگین داشته و SAR همبستگی بالایی با پارامترهای اقیلمی نداشته است. پارامتر PH همبستگی منفی قوی و معنیداری با دمای حداقل دارد. نتایج از عدم تاثیر معنی دار کلاس های خشکسالی و ترسالی بر کیفیت آب به غیر از PH دارد. درحالیکه خشکسالی های شدید بر همه پارامترهای کیفی آب اثر معنی دار دارند. بررسی تغییر اقلیم نشان می دهد که با افزایش دمای حداقل و حداکثر در سال های آینده TDS و ECافزایش وPH کاهش می یابد.
The Study of the spatial and temporal variations of groundwater quality plays an important role in the management of watershed fields in arid and semi-arid regions. Future climate parameters were predicted using HADCM3 and LARS-WG models under B1 and A2 scenarios and the data of minimum temperature, maximum temperature, precipitation and sunny hours of the base period (1992-1993) in the Silakhor -Borujerd agricultural plain. Dry and wet years were determined Using SPI drought index during the base period and future. Using the water quality data of 18 wells in the study area, the distribution of TDS, EC, PH, SAR parameters was studied using four main methods of geostatistic zoning (IDW, RBF, Kriging and Cokriging). The best model was selected using the root mean square root mean square error (RMSE). Finally, the effects of climate change and droughts on the geochemical parameters of water were investigated using factor analysis and analysis of variance. The results showed that for pH, TDS, SAR and EC parameters, conventional cokriging, simple coccygeal, simple cokriging and simple cokriging were more suitable. Among the studied parameters, TDS and EC had the highest correlation with mean temperature and SAR had no high correlation with the climate parameters. The pH parameter has a strong negative and significant negative temperature. The findings indicated that drought periods have no significant effect on water quality except PH. Climate change studies shows that by increasing the minimum and maximum temperatures, TDS and EC will increase in the future.
خلاصه ماشینی:
مبنای این مدل برای مدل سازی طول دوره های خشک و تر، بارش روزانه و سریهای تابش توزیع نیمه تجربی میباشد Babeian and) ١٠ :٢٠٠٧) ,Najafinik در گزارش هیأت بین الدول تغییر اقلیم ٤٠ سناریو برای آینده جهان ارائه شد که در ٤ شاخه اصلی یا خانواده سناریوها (A١، A٢، B١، B٢) تشکیل شده اند قرار گرفتند.
(٥٠١ :٢٠٠٧ ,IPCC) در این پژوهش از نمودارهای مقایسه ای و پارامترهای خطاسنجی NSE،MAE و RMSE استفاده شد و میانگین های ماهانه هر کدام از متغیرهای هواشناسی در حالت واقعی و شبیه سازی شده توسط مدل LARS-WG مقایسه شد که روابط مربوط به هر کدام از پارامترهای هواشناسی در زیر نشان داده شده است (١٤ :٢٠١٠ ,Semenov and Stratonovitch).
جدول ٣- تغییرات سالانه پارامترهای اقلیمی حوزه سیلاخور-رحیم آباد Table 3- Annual changes in climatic parameters of Silakhor - Rahimabad basin پارامتر, دوره پایه , سناریو A٢, سناریو B١ بارش (میلیمتر) , 37/81, 37/62, 35/07 دمای حداقل (سانتیگراد) , 8/34, 10/14, 9/87 دمای حداکثر (سانتیگراد) , 21/4, 23/31, 23/04 دمای متوسط (سانتیگراد) , 14/87, 16/73, 16/46 همچنین با توجه به شکل (٥)، در سناریوهای A٢ و B١، متوسط دمای سالانه دوره ٢٠٦٥-٢٠٤٦ به ترتیب ١/٨٥ تا ١/٥٩ درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت .
نتایج به طور کلی بیانگر این است که مدل LARS-WG توانمندی خوبی در شبیه سازی پارامترهای بارش ، دمای حداقل و حداکثر ایستگاه مورد مطالعه دارد.
نتایج نشان داد با توجه به کاهش بارندگی، میانگین کل عناصر و مواد در آب های زیرزمینی طی دوره مورد مطالعه ٢٠ تا ٢٥ درصد در آب افزایش یافته است .