کاربرد مدلهای داده محور در مدیریت حوزه آبریز: دریاچه ارومیه

حوزه دریاچه ارومیه با تخصیص مساحتی در حدود 5200 کیلومتر مربع، یکی از مهم ترین حوزه های 6گانه کشور می باشد. در سال های اخیر عواملی از جمله خشکسالیها و بخصوص برداشت های بی رویه از منابع آب منطقه منجر به مشکل کم آبی شدیدی در سطح این حوزه پر اهمیت شده است. این کم آبی علاوه بر کاهش آب در دسترس، اثرات دیگری از جمله مشکلات زیست محیطی جدی در حوزه را به همراه داشته است. با توجه به سرعت رو به رشد افت وضعیت اقلیمی در حوزه دریاچه ارومیه و تاثیرات این پدیده بر شرایط زیست محیطی و اقتصادی در این منطقه، کاهش تراز سطح آب دریاچه طی سال های اخیر به عنوان تهدیدی جدی برای منطقه شناخته شده است. از این رو در این پایان نامه سعی شده است، با بررسی تغییرات پارامترهای هیدروکلیماتولوژی و مقایسه نتایج حاصل از آنالیز روند در دادهای موجود در چهار دهه اخیر، عوامل موثر در ایجاد بحران دریاچه ارومیه مشخص گردد. برای این منظور آنالیز روند بر روی مقادیر ماهیانه و سالیانه داده های بارش، دما و رواناب در حوزه با استفاده از روش غیرپارمتریک من- کندال انجام گرفت. نتایج حاصل از آنالیز روند روی این داده ها طی دوره مورد مطالعه نشان دهنده روند کاهش در مقادیر داده های بارش (در محدود اندک طبق این روش) و در پی آن کاهش شدید جریان ایستگاه های هیدرومتری حوزه می باشد. نکته قابل توجه اما افزایش چشمگیر مقدار دما در کلیه ایستگاه های دماسنجی حوزه (به غیر از چند مورد) می باشد. سپس با استفاده از روش شیب روند جزئیات دیگری از رفتار متغیرهای هیدرولوژی مورد بررسی قرار گرفت. در این روش از داده های حوزه ای بجای آمار ایستگاهی استفاده شد. بنابرین، نتایج این روش سیمای بهتری از روند تغییرات در سطح حوزه بخصوص برای بارش بدست می دهد. برای این کار بازه مورد مطالعه به دو بازه نرمال (از ابتدای دوره مورد مطالعه تا سال 1378) و بحرانی (1390-1378) تقسیم بندی شده و در هر دو بازه شیب خطوط روند مورد بررسی قرار گرفت. تقسیم بندی این دو بازه زمانی بدلیل شروع افت شدید تراز آب از سال 1378 تا آخرین سال آماری دوره مورد مطالعه می باشد. با این حال مقایسه خطوط روند کاهشی رواناب ورودی به دریاچه در قیاس با جریان عبوری از ایستگاه های بالادست حوزه که کمتر دستخوش تغییرات بشری قرار گرفته اند و شیب روند بارش، دما، رطوبت نسبی و تبخیر نشانگر این واقعیت است که عوامل اقلیمی نمی تواند به تنهایی دلیل افت شدید تراز سطح آب دریاچه در سال ها اخیر باشد. مضافا آنکه مشخص گردید افزایش استفاده از منابع آب در پی توسعه بی رویه کشاورزی، آبیاری و تا حدودی صنعت و شرب در کنار خشکسالی های اخیر از دلایل اصلی کاهش سطح آب دریاچه ارومیه در طی سال های اخیر می باشد. در ادامه با استفاده از مدل شبیه سازی جامع حوزه که در نرم افزار weap تهیه شده است نسبت به بازسازی رفتار سیستم تحت شرایط جدید اقدام بعمل آمد. سپس، با استفاده از روش شبکه عصبی تکاملی تعداد زیادی مدل شبیه سازی سطح آب دریاچه تهیه گردید و نتایج آنها با یکدیگر و با نتایج حاصل از مدل weap مورد مقایسه قرار گرفت.