پیش بینی جریان آب ورودی به یک سد چه پیچیدگی هایی دارد و به چه پارامترهایی وابسته است؟ در مجموع، پیش‌بینی جریان آب ورودی به سد یک ابزار مهم برای مدیریت منابع آب، کنترل سیل، تولید برق‌آبی، تضمین ایمنی سد و توسعه پایدار منطقه است. پیش‌بینی جریان آب ورودی به سد یک فرایند پیچیده است که به عوامل مختلفی بستگی دارد. برخی از این پیچیدگی‌ها و پارامترهای وابسته عبارتند از:

اگر یک منطقه بزرگ مثل یک حوضه آبریز سد برای یک دهه درگیر خشکسالی بر پایه شاخص هایی مثل SPEI تشخیص داده شود و این یک حوضه آبریز بسته باشد؛ چقدر طول میکشد تا اثرات این خشکسالی از سد از بین برود؟ یعنی کسری مخزن تا چند سال بعد از آن ممکن است بر روی سد باقی بماند؟ برای تخمین زمان لازم برای از بین رفتن اثرات خشکسالی بر سد در یک حوضه آبریز بسته، باید به چند عامل کلیدی توجه کرد:

حوضه یک منطقه تعریف شده توسط کاربر است که در آن شما می توانید فرآیندهایی مانند بارش، تبخیر و تعرق، تجمع و ذوب برف و یخ، رواناب، آبیاری و عملکرد در زمین های کشاورزی و غیر کشاورزی را مشخص کنید. هنگامی که یک حوضه در نمودار ایجاد می کنید، پنجره ای ظاهر می شود که در آن می توانید تعدادی گزینه را انتخاب کنید که برای این حوضه اعمال می شود، از جمله اینکه آیا آبیاری در حوضه انجام می شود (و اگر چنین است، اولویت تقاضا). اگر آبیاری برای یک حوضه آبریز انتخاب شود، کاربر ملزم خواهد بود که برای آب آبیاری پیوندهای انتقال از منبع به حوضه ایجاد کند و متغیرهای اضافی را وارد کند که فعالیت آبیاری را پارامتر می کند. شما می توانید از WEAP Automatic Catchment Delineation برای کمک به تعریف حوضه ها و رودخانه ها استفاده کنید.

عوامل مخدوش کننده خشکسالی: خطرات ترکیبی

هنگامی که خطرات مختلف به طور همزمان رخ می دهد، یک عارضه دیگر بوجود می آید. بررسی اخیر توسط Zscheischler و همکاران. (2020) طبقه بندی وقایع آب و هوایی و آب و هوایی مرکب را در چهار گونه پیشنهاد کرد: (1) پیش شرط (پیش شرط تاثیرات را تشدید می کند)، (2) چند متغیره (رانندگان متعدد و یا خطرات منجر به ضربه می شود)، (3) ترکیب زمانی ( پی در پی خطرات منجر به ضربه) و (4) ترکیب فضایی (خطرات در چندین مکان متصل باعث ایجاد اثرات تجمعی می شود). در حالی که مرزهای بین این انواع مبهم است، طبقه بندی پیشنهادی باید به تمایز و مدل سازی تأثیرات رویدادهای مرکب در رشته های مختلف کمک کند.

خشکسالی یکی از مهمترین مخاطرات جوی است که به‌طور خزنده در سطح جهان شکل گرفته است و به صورت منطقه‌ای عمل می‌کند و پایان آن نامعلوم وچگونگی وقوع و اثرات آن در هر ناحیه با ناحیه دیگر متفاوت است. با توجه به تشدید خشکسالی در ایران و احتمال تداوم به پنج نکته درباره خشکسالی بر اساس اطلاعات مرکز ملی خشکسالی و مدیریت بحران اشاره می‌شود:

دانشمندان ناسا برای درک چگونگی تغییر چرخه آب جهانی، 17 سال از مشاهدات ثقل سیاره ما را مطالعه کرده اند. میزان انتشار گیاهان و سطح زمین از رطوبت در هوا بین سالهای 2003 و 2019 در مقیاس جهانی افزایش یافته است. این فرآیندها در مجموع به عنوان تبخیر و تعرق شناخته می شوند و یک مطالعه جدید ناسا با استفاده از مشاهدات ماهواره های ثقل میزان آن را محاسبه کرده است.

بیلان آب برای حوضه های آبخیز منفرد را می توان با استفاده از داده های سنجش از دور برای بارش، تبخیر و تعرق و رواناب تخمین زد. همه داده ها را می توان از GLDAS در همان وضوح زمانی و مکانی از طریق جیووانی بدست آورد. چند مورد را باید در نظر گرفت: به واحدها توجه داشته باشید - برای تغییر به واحدهای مورد نیاز، ممکن است محاسبات در سیستم GIS انجام شود. به عنوان مثال، بارندگی و ET بر حسب کیلوگرم در مترمکعب است. برای داده های سالانه، باید داده ها را در 3600 ثانیه در ساعت، در 24 ساعت در روز و سپس در 365 روز در سال ضرب کنید. داده های رواناب در همان واحدهای فوق قرار دارند اما در فواصل 3 ساعته جمع آوری می شوند و بنابراین باید در 8 (3 ساعت در روز) و سپس در 365 روز در سال ضرب شوند. هنگامی که داده ها در واحدهای مناسب قرار گرفتند، می توانید با استفاده از ابزار محاسبه رستری ET و رواناب را از بارش کم کرده و بودجه آب تخمینی را بدست آورید. تجزیه و تحلیل آماری متعدد موجود در یک برنامه GIS می تواند اطلاعات بیشتری در مورد روندها فراهم کند.

شدت خشکسالی کالیفرنیا در سال 2014 در این تصاویر از دریاچه Folsom، مخزنی در شمال کالیفرنیا نشان داده شده است. ناسا و کالیفرنیا در حال همکاری برای استفاده از ابزارهای مشاهده زمین ناسا برای کمک به این ایالت هستند که بتواند منابع آب خود را بهتر مدیریت کند و خشکسالی جاری را کنترل و پاسخ دهد.

3.4 تخمین تبخیر و تبخیر و تعرق

برای برآورد کمی فرایندهای تبخیر و تبخیر و تعرق، روشهای مستقیم و غیرمستقیمی وجود دارد که فرآیندها را با تجهیزات کافی اندازه گیری می کنند. این مقادیر تبخیر و تبخیر و تعرق را می توان با استفاده از فرمول های تجربی و نیمه تجربی نیز تعیین کرد.

2.4 فرآیند تبخیر و تعرق

طبق تعریف، این فرآیند تبخیر مستقیم آب را از سطح خاک و از سطح آبهای آزاد با تعرق گیاهی گروه بندی می کند.

1.4 فرآیند تبخیر

1.1.4 تعریف

تبخیر (E)، از نظر هیدرولوژیکی، فرایندی است که در آن آب از سطح آبهای آزاد (اقیانوس ها، دریاها، دریاچه ها و رودخانه ها)، از خاک بدون پوشش و از سطوح پوشیده شده از برف و یخچال ها در حالت بخار به جو می رود. [Musy, 2001] تعرق فرآیندی است که در آن کسری از آب جذب شده توسط گیاهان در حالت بخار در جو آزاد می شود.

شکل. 1 چرخه hidrologyc

تعادل آب به عنوان تعادل آب ورودی به سیستم و آبی که در مدت زمان مشخص خارج می شود شناخته شده است. اما برای درک بهتر آن باید متوجه بود که: آبخیز چیست؟ در کل، یک کل، به عنوان یک سیستم، غیرمستقیم است، به عنوان فضای محدود شده توسط مجموعه همه سرصفحه هایی که رودخانه اصلی را از طریق قلمرو تخلیه شده توسط یک سیستم زهکشی طبیعی واحد تشکیل می دهند.

علاوه بر این، INE-SEMARNAT Pladeyra در سال 2003، در یک مطالعه مشخص کردند که منابع آب در یک حوضه آبخیز نیاز به یک تعادل دقیق آب دارد (شکل 1)، درک چرخه در مراحل مختلف، چگونگی دریافت آب توسط بارش و گسترش آن در فرایند تبخیر و تعرق، رواناب. و نفوذ.