نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی دریا، دانشکده منابع طبیعی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران.

2 گروه علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

چکیده

در این مطالعه به‌منظور بررسی رژیم هیدرولوژیکی و تعیین نیاز جریان زیست‌محیطی رودخانه‌ی بشار در ایستگاه هیدرومتری پاتاوه از روش‌های هیدرولوژیکی (تنانت، تسمن و انتقال منحنی تداوم جریان) و روش‌های هیدرولیکی (محیط خیس شده) استفاده گردید. بدین‌منظور از داده‌های جریان رودخانه در دوره آماری 1399-1376 بهره گرفته شد. در ابتدا همگنی و نرمال‌بودن داده‌ها با آزمون‌های ران تست و کلوموگروف-اسمیرنوف بررسی شد. سپس خصوصیات هیدرولوژیکی جریان در نرم‌افزار IHA محاسبه گردید. درنهایت با روش‌های مذکور جریان زیست‌محیطی برای ایستگاه موردنظر محاشبه شد. نتایج این تحقیق نشان داد که دبی جریان حداقل یک تا 90 روزه کاهش داشته است و دوره‌ی تداوم برای جریان حداقل سالانه افزایش داشته که می‌تواند با ادامه این روند در آینده تهدیدی برای حیات گیاهان و جانوران اکوسیستم رودخانه بشار باشد. نتایج حاصل از روش تنانت نشان می‌دهد که جریان زیست‌محیطی برای نیمه پرآبی و دوره کم آبی به‌ترتیب 3/99 و 11/97 مترمکعب بر ثانیه است. همچنین تعیین جریان زیست‌محیطی به روش تسمن بیانگر این‌است که در فصل کم آبی و همین‌طور نیمه‌ی اول دوره‌ی پرآبی نیاز زیست‌محیطی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و باید جهت جلوگیری از تخریب اکوسیستم رودخانه این میزان جریان حفظ شود. در روش انتقال منحنی تداوم جریان نیاز جریان زیست‌محیطی در کلاس A (طبیعی)، 69/60 درصد، در کلاس B (اندکی تغییریافته) 50/10 درصد، در کلاس C (نسبتاً تغییر یافته) 37/80درصد، در کلاس D (تا حد زیادی تغییر یافته) 29/70 درصد، در کلاس E (به شدت تغییر یافته) 24/20درصد و در کلاس F (به طرز بحرانی تغییر یافته) 20/10به‌دست آمد. براساس این روش، جریان در کلاس C در حدود 72/54مترمکعب بر ثانیه به‌عنوان جزیان زیست‌محیطی انتخاب گردید. سری جریان زیست‌محیطی در کلاس C بیانگر کاهش دبی جریان با گذشت زمان است. براساس روش هیدرولیکی محیط خیس شده میزان نیاز جریان زیست‌محیطی حدود 20/6 درصد MAR به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Adhikary, S.K., Muttil, N. and Yilmaz, A.G., 2017. Cokriging for enhanced spatial interpolation of rainfall in two Australian catchments. Hydrological processes, 31(12), pp.2143-2161. https://doi.org/10.1002/hyp.11 163.
Chen, Y., Sharma, S., Zhou, X., Yang, K., Li, X., Niu, X., Hu, X. and Khadka, N., 2021. Spatial performance of multiple reanalysis precipitation datasets on the southern slope of central Himalaya. Atmospheric Research, 250, pp.105365. https://doi.org/10.1016/j.atm osres.2020.105365.
Feki, H., Slimani, M. and Cudennec, C., 2012. Incorporating elevation in rainfall interpolation in Tunisia using geostatistical methods. Hydrological Sciences Journal, 57(7), pp. 1294-1314. https://doi.org/10 .1080/02626667.2012.710334.
Harka, A.E., Jilo, N.B. and Behulu, F., 2021. Spatial-temporal rainfall trend and variability assessment in the Upper Wabe Shebelle River Basin, Ethiopia: Application of innovative trend analysis method. Journal of Hydrology: Regional Studies, 37, pp. 100915.https://doi. org/10.1016/j.ejrh.2021.100915.
Hassim, M., Yuzir, A., Razali, M.N., Ros, F.C., Chow, M.F. and Othman, F., 2020. June. Comparison of Rainfall Interpolation Methods in Langat River Basin. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 479(1), 012018. DOI10.1088/1755-1315/479/1/012018.
Hu, Q., Li, Z., Wang, L., Huang, Y., Wang, Y. and Li, L., 2019. Rainfall spatial estimations: A review from spatial interpolation to multi-source data merging. Water, 11(3), pp.1-30. https://doi.org/10.3390/w11030579.
Korsgaard, L., 2006. Environmental flows in integrated water resources management: Linking flows, services and values. Ph.D. Thesis Institute of Environment & Resources Technical University of Denmark.
Kumari, M., Basistha, A., Bakimchandra, O. and Singh, C.K., 2016. Comparison of spatial interpolation methods for mapping rainfall in Indian Himalayas of Uttarakhand region. In Geostatistical and Geospatial Approaches for the Characterization of Natural Resources in the Environment, Springer, Cham, pp. 159-168. https://doi.org/10.1007/978-3-319-18 66 3-4_27.
Liu, X., Yang, T., Hsu, K., Liu, C. and Sorooshian, S., 2017. Evaluating the streamflow simulation capability of PERSIANN-CDR daily rainfall products in two river basins on the Tibetan Plateau. Hydrology and Earth System Sciences, 21(1), pp. 169-181.
Naderi, M., Pourgholam Amiji, M., Khoshravesh, M. and rajabizadeh, Y., 2020. Analysis of Hydrological and Hydraulic Aspects in Designing Ideal and Optimal Environmental Flow Regime for Conservation of Qarasoo River Ecosystem. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 14(2), pp. 464-481. 20.1001.1.20087942.1399.14.2.10.5. (In Persian).
Pirozian, A., Saraei Tabrizi, M. and Sedghi, H., 2020. Investigating different methods of estimating environmental water needs (case study: Alandchai River). Environmental Science and Technology, 22(7), pp. 25-41. 10.22034/JEST.2021.34951.4204 (In Persian).
Rouzegari, N., sattari, M.T. and feyzi, H., 2019. Comparison of Hydrology and Eco Hydrology Methods in Environmental Flow Estimation of Mahabad River. Journal of Environmental Science and Technology, 21(9), pp. 57-70. doi:10.22034/jest.2018.21469.3062 (In Persian).
Seo, Y., Kim, S. and Singh, V.P., 2015. Estimating spatial precipitation using regression kriging and artificial neural network residual kriging (RKNNRK) hybrid approach. Water Resources Management, 29(7), pp. 2189-2204. https://doi.org/10.1007/s11269-015-0935-9.
Shahriari, A., Sharifi Pichon, M. and Esfandiari, Z., 2019. Investigating the geomorphological changes of river meanders using satellite images in the period from 1990 to 2018 (case study: Bashar River). Quantitative Geomorphological Research, 8(3), pp. 145-132. DOR:20.1001.1.22519424.1398.8.3.8.3 (In Persian).
Smakhtin V.U., and Anpurhas M., 2006. An assessment of environmental flow requirements of Indian river basins. IWMI Research Report 107. International Water Management Institute, Colombo, Sri Lanka.
Sun, Q., Miao, C., Duan, Q., Ashouri, H., Sorooshian, S. and Hsu, K.L., 2018. A review of global precipitation data sets: Data sources, estimation, and intercomparisons. Reviews of Geophysics, 56(1), pp. 79-107. https://doi.org/10.1002/2017RG000574.
Trenberth, K.E., Zhang, Y. and Gehne, M., 2017. Intermittency in precipitation: Duration, frequency, intensity, and amounts using hourly data. Journal of Hydrometeorology, 18(5), pp. 1393-1412. https://doi.org/10.1175/JHM-D-16-0263.1.
Zamani, Sh., Sharifi Pichon, M., Esfandiari, Z., 2012. Studying the ecology of Bashar River in the catchment area of Yasuj city. In 6th national conference and specialized exhibition of environmental engineering, Tehran. In Persian).