12637

12637

بررسي اثر تغيير اقليم بر ميزان بار رسوب معلق ورودي به مخزن سد

كارشناسي ارشد

عمران - مهندسي آب

دي ماه 1392

دي ماه 1392

دكتر سيد مصطفي سيادت‌موسوي - دكتر ابراهيم جباري

چكيده پس از انقلاب صنعتي، توليد گازهاي گلخانه¬اي از قبيل دي¬اكسيد كربن (CO2)، متان (CH4) و دي¬اكسيد نيتروژن (NO2) به طور قابل‌توجهي افزايش يافته است و پيش¬بيني مي¬شود كه اين روند افزايش در آينده نيز ادامه يابد. افزايش گازهاي گلخانه¬اي سبب شده است كه دماي لايه‌هاي پاييني جو و نزديك سطح زمين افزايش يابد. افزايش ميانگين دماي كره‌ي زمين و تغيير آن نمايه¬اي از تغيير اقليم است كه در تمامي نظريه¬هاي تغيير اقليم به آن توجه شده است. با توجه به پديده‌ي گرم شدن زمين و تأثير آن بر كميت بارش در مناطق مختلف و فصول گوناگون و به تبع آن بر منابع آب و سيلاب¬ها، اهميت آب و استفادهي مناسب از منابع آب بيش از گذشته مي¬بايست مورد توجه قرار گيرد. از جمله مسائلي كه مي¬تواند تحت تأثير بارش¬ها قرار گيرد فرسايش خاك و توليد رسوب حاصل از آن در مخزن سدها است. رسوبات باعث پر كردن مخزن سدها و كاهش حجم آب ذخيره شده در مخزن سد مي¬شوند. با توجه به اينكه عامل اصلي در تعيين عمر مفيد سدها، ميزان رسوب-گذاري در مخزن آن¬ها است، بنابراين بررسي ميزان تغييرات آورد رسوب رودخانه به درياچه‌ي سد بسيار حائز اهميت است. در اين پايان¬نامه، ابتدا با استفاده از كوچك¬مقياس كردن مكاني خروجي¬هاي GCM اقدام به بررسي تغييرات دما و بارش در حوضه¬ي آبريز كرج براي دوره¬ي آتي بين سال¬هاي 2040-2070 مي¬شود. از مدل شبكه¬ي عصبي مصنوعي پرسپترون چند لايه به عنوان روشي آماري براي كوچك¬مقياس كردن استفاده شده است. همچنين در بين مدل¬هاي GCM، از نسخه‌ي سوم مدل كانادايي (CGCM3) تحت سه سناريوي تغيير اقليم A1B، A2 و B1 استفاده شده است. در فرآيندي ديگر، با استفاده از شبكه‌ي عصبي مصنوعي اقدام به شبيه¬سازي رسوب روزانه براي دوره فعلي مي¬شود. سپس با استفاده از مدل مناسب انتخاب شده، رسوب روزانه بين سال¬هاي 1970-2000 با استفاده از دبي روزانه برآورد شده و با ميانگين¬گيري از اين مقادير، رسوب ماهانه محاسبه مي¬شود. در ادامه با استفاده از متغيرهاي اقليمي دما و بارش، رسوب ماهانه‌ي حاصل از مرحله‌ي قبل بين سال¬هاي 1970-2000 شبيه¬سازي مي¬شود. در نهايت، با استفاده از اين دو متغير اقليمي پيش‌يابي شده براي دوره‌ي آتي اقدام به بررسي تغييرات ميزان رسوب معلق ورودي به سد براي دوره¬ي آتي 2040-2070 مي¬شود. نتايج كوچك¬مقياس كردن خروجي¬هاي GCM نشان مي¬دهد در دوره‌ي آتي 2040-2070، طبق همه¬ي سناريوها افزايش دما براي ميانگين دماي متوسط ماهانه، ميانگين دماي حداقل ماهانه و ميانگين دماي حداكثر ماهانه رخ مي¬دهد. همچنين نتايج كوچك¬مقياس كردن براي بارش نشان مي¬دهد در تمامي سناريوها افزايش بارش در فصل¬هاي پاييز و زمستان و كاهش بارش در فصل¬هاي بهار و تابستان رخ مي¬دهد. مقدار بارش سالانه نيز تحت سناريو‌هاي A1B و A2 كاهش، و تحت سناريوي B1 افزايش نشان مي¬دهد. بررسي تغييرات مقدار رسوب معلق ورودي به سد كرج براي سال¬هاي 2040-2070 نشان مي-دهد براي حالتي كه هم مقدار دما و هم مقدار بارش مطابق با پيش¬يابي¬ها تغيير كند، مقدار رسوب معلق ورودي براي سناريوي A1B به اندازه¬ي 6.37 درصد كاهش، براي سناريوي A2 به اندازه¬ي 9.6 درصد كاهش و براي سناريوي B1 به اندازه¬ي 4.48 درصد افزايش نشان مي¬دهد. همچنين تغييرات ميزان رسوب معلق براي حالت¬هاي مختلف تغيير دما و بارش نيز بررسي شده است. واژه‌هاي كليدي: تغيير اقليم، رسوب معلق، شبكه‌ي عصبي مصنوعي، كوچك¬مقياس كردن، حوضه‌ي آبريز كرج.