تأثیر ساخت سد گتوند بر پارامترهای اقلیمی دما، رطوبت و بارش

نوع مقاله : مقاله تحقیقی‌ (پژوهشی‌)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علوم زمین، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 پژوهشگر پسادکتری هواشناسی، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 کارشناسی فیزیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

4 کارشناسی ارشد هواشناسی، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

سدها نه تنها در زمینه مزایای ساخت، بلکه به دلیل تأثیرشان بر محیط نیز مطالعه می­شوند. از مزایای احداث سدها می­توان به تأمین آب آشامیدنی و کشاورزی، کنترل سیلاب و ایجاد نیروگاه برق اشاره کرد. به دلیل ایجاد سطح تبخیر بزرگ در پشت سدها، ممکن است تأثیر محیطی آنها بر پارامترهای اقلیمی و بوم­سازگان منطقه محل استقرار، مزایای احداث آنها را تحت تأثیر قرار دهد.
    در این نوشتار، تأثیر احداث سد گتوند بر سه پارامتر رطوبت، دما و بارش با استفاده از داده­های پنج ایستگاه هواشناسی در محدوده جغرافیایی محل استقرار سد، در بازه زمانی 1380 تا 1396 به روش تحلیل روند سری­های زمانی، در مقیاس­های ماهانه و سالانه با بهره‌گیری از شیوه ناپارامتری برآوردکنندگی شیب سن و آزمون من- کندال بررسی و ارزیابی شد. نتایج داده­های سه ایستگاه نزدیک محل استقرار سد و مقایسه آنها با داده­های دو ایستگاه همدیدی دور از سد (ایستگاه­های شاهد) نشان می­دهند که پس از آب‌گیری سد در مرداد­ماه سال 1390، در منطقه مورد مطالعه، میانگین رطوبت نسبی و دمای متوسط سالانه، روند افزایشی و مجموع بارش سالانه روند کاهشی داشته است. مطالعات بیشتری نیاز است تا به‌طور دقیق مشخص شود این تغییرات، بیشتر ناشی از احداث سد هستند یا عامل تغییرات جهانی اقلیم نیز در آن دخیل بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effects of Gotvand Dam construction on climatic parameters of temperature, humidity and precipitation

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hesam Mohammadi 1
  • Mahmood Safar 2
  • Hossein Rafigh zadeh 3
  • Hojjat Ghorbani 2
  • Seyed Hossein Khan shaghaghi 4
1 Ph.D. Candidate, Department of geoscience, Science and Research branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Postdoctoral researcher of Meteorology, Institute of Geophysics, Tehran University, Tehran, Iran
3 B.S. of physics, Yazd University, Yazd, Iran
4 M. Sc. of Meteorology, Institute of Geophysics, Tehran University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Dams are studied not only for the benefits of construction but also for their environmental impacts. Providing drinking and agricultural water, flood control and power plant construction are some benefits of dams. Due to large evaporation area behind dams, their environmental impacts on local climatic parameters or regional ecosystem, affects the benefits of their construction.
    In this study, the most important methods of non-parametric statistical analysis, including common Mann-Kendall test and the Sen's slope estimator due to their appropriateness for the time series of meteorological observational data were used. The effects of the Gotvand Dam construction on three climatic parameters i.e. humidity, temperature and precipitation, have been investigated and evaluated by using data from five meteorological stations in the Dam area from 2001 to 2017, by time-series trend analysis on monthly and annual scales using non-parametric method of Sen's slope estimator and Mann-Kendall test. Evaluating the data of three stations near the Dam location and comparing them with the data of two control stations away from the Dam, showed that after Dam impoundment i.e. in August 2011, relative humidity and average temperature factors have increased and the annual precipitation has decreased in the area. A combination of significant increasing and decreasing trends at 95% confidence level was observed at various stations. In July, the average monthly temperature showed an increasing trend in Masjed Soleiman and Shushtar stations, but in other months or during the annual period at the stations under study, at a 95% confidence level, a significant trend for the average temperature was not observed.
    The average relative humidity trend analysis showed that Dezful Airport (in September and November), Shushtar station (in September) and Lali station (in June) had a significant increasing trend and Gotvand station (in July) showed a significant decreasing trend at a 95% confidence level. However, in other months or during the annual period at the stations under study, at this level of confidence, there was no significant trend for relative humidity.
Only Dezful Airport station showed a significant decreasing trend at 95% confidence level for total rainfall on annual scale. In other months or during the annual period in other stations, no significant trend was recorded for total rainfall at 95% confidence level. Further studies are needed to determine exactly whether these changes are absolutely due to the Dam or caused by global climate change contributes .

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gotvand Dam
  • Sen’S Slope Estimator
  • mann-kendall test
  • Climate
  • Khuzestan Province
  • Karun river
حجام،س.،خوشخو، ی.،شمس‌الدین­وندی، ر.، 1387، تحلیلروندتغییراتبارندگی­هایفصلی و سالانهچندایستگاهمنتخبدرحوزهمرکزیایرانبا استفادهازروش­هایناپارامتری: پژوهش­های جغرافیایی،40(64)،157–168.
خلیلی، ع.، بذرافشان، ج.، 1383، تحلیل روند تغییرات بارندگی­های سالانه، فصلی و ماهانه پنج ایستگاه قدیمی ایران در یک صد و شانزده سال گذشته: بیابان، 9(1)، 26-33.
داداشی رودباری، ع.، فلاح قالهری، غ.، کرمی، م.، باعقیده، م.، 1394، تحلیل تغییرات بارش حوضه آبریز هراز با استفاده از روش­های آماری و تکنیک تحلیل طیفی: هیدروژئومورفولوژی، 7، 59-86.
داموغ، ن.، زارعی، ح.، ۱۳۸۹، گسترش لایه­های ضخیم نمکی سازندگچساران در مخزن سد گتوند علیا و تأثیر آن بر کیفیت آب: نخستین کنفرانس پژوهش­های کاربردی منابع آب ایران، کرمانشاه، دانشگاه صنعتی کرمانشاه.
علیجانی، ب.، محمودی، پ.، چوگان، ع.، ۱۳۹0، بررسی روند تغییرات بارش­های سالانه و فصلی ایران با استفاده از روش ناپارامتریک (برآورد­کننده شیب سن): نشریه پژوهش­های اقلیم­شناسی، 9، ۴۲-۲۳.
علیزاده، ا.، 1385، اصول هیدرولوژی کاربردی: انتشارات دانشگاه امام رضا، چاپ بیستم، ویرایش هشتم، 807 ص.
معتمدی، ص.، کریمی، ف.، تراهی، ع.، جاوید، ل.، ۱۳۹۴، بررسی اثرات احداث سد گتوند بر تغییرات سطح گشت و کاربری اراضی با استفاده از سنجش از دور: اولین کنفرانس ملی مهندسی فناوری اطلاعات مکانی، تهران، دانشکده مهندسی نقشه­برداری دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی.
 
El-Shaarawi, A., and Piegorsch, W., 2002, Encyclopedia of Environmetrics, 1st ed.: John Wiley & Sons Inc., Sussex, England.
Kendall, M. G., 1975, Rank Correlation Methods: Griffin, London, UK.
Mann, H. B., 1945, Non-parametric tests against trend: Econometrica, 13, 245–259.
Salmi, T., Määttä, A., Anttila, P., Ruoho, T., and Amnell, T., 2002, Detecting trends of annual values of atmospheric pollutants by the Mann-Kendall test and Sen’s slope estimates – the Excel template application MAKESENS: Publications on Air Quality, 31, Report code FMI-AQ-31.
Sen, P. K., 1968, Estimates of the regression coefficient based on Kendall's tau: Journal of the American Statistical Association, 63, 1379-1389.
Serrano, A., Mateos, V. L, and Garcia, J. A., over 1999, Trend analysis of monthly precipitation the Iberian Peninsula for the period 1921-1995: Physics and Chemistry of the Earth (B), 24(1-2), 85-90.
Takeuchi, K., and Ishidaira, H., 2003, Monitoring trend step changes Japanese in precipitation: Journal of Hydrology, 279, 144-150.
Theil, H., 1950. A rank-invariant method of linear and polynomial regression analysis, 3; confidence regions for the parameters of polynomial regression equations: Indagationes Mathematicae, 1(2), 467-482.
Vivekanandan, N., 2007, Analysis of trend in rainfall using non-parametric statistical methods: International symposium on rainfall rate and radio wave propagation, American institute of physics, P101-113.
Wilcox, R. R., 2001, Fundamentals of Modern Statistical Methods: Springer‐Verlag, New York, xiii+258.
Yue, S., and Pilon, P., 2004, A comparison of the power of the t-test, Mann-Kendall and bootstrap tests for trend detection: Journal Hydrological Sciences, 49, 21-53.