بررسی رابطه بین تغییرات دبی ناشی از خشکسالی و کیفیت منابع آب سطحی حوضه رودخانه تیره

مقدمه خشکسالی، می تواند اثرات منفی جدی بر کیفیت آب مورد نیاز برای کشاورزی آبی داشته باشد. سازندهای زمین شناسی منطقه باعث افزایش غلظت عناصر جزیی و کمیاب سمی در آب ها می شود و از طرف دیگر، فعالیت های انسان منجر به آلودگی آب در مناطق مجاور می شود. در این پژوهش، به بررسی اثر خشکسالی بر کیفیت آب های سطحی، اثر عوامل مختلف از جمله سازندهای زمین شناسی و کاهش یا افزایش بارندگی و دمای هوا بر کیفیت منابع آب، چگونگی تغییرات کیفی آب، تعیین محدودیت های مصرف آب در بخش شرب و کشاورزی پرداخته شود.  مواد و روش ها حوضه رودخانه تیره، با مساحت ۳۲۴۳.۶ کیلومتر مربع به عنوان یکی از زیرحوضه های رودخانه دز و زیرمجموعه ای از حوضه کارون محسوب می شود. برای بررسی تاثیر خشکسالی بر کیفیت منابع آب سطحی، ابتدا شاخص های بارندگی استاندارد (SPI)، شاخص استاندارد جریان های رودخانه ای (SSI) و شاخص دهک ها (DI) محاسبه شد و سپس روابط آن ها با عناصر و ترکیبات هدایت الکتریکی (EC)، کل جامدات محلول (TDS)، pH و آنیون های کلر (Cl-)، سولفات (SO۴۲-) ، بی کربنات (HCO۳-)، کاتیون های سدیم (Na)، کلسیم (Ca) و منیزیم (Mg) مورد بررسی قرار گرفت. برای ترسیم الگوی خشکسالی ها سه ایستگاه هیدرومتری تنگ محمد حاجی (بالادست)، رحیم آباد سیلاخور (میانه ) و ایستگاه تیره-درود (خروجی) مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج و بحث نتایج نشان داد که شدیدترین خشکسالی های هیدرولوژیک با تداوم دو ساله و کمینه SSI به مقدار ۱.۲۳- در ایستگاه تنگ محمد حاجی در سال های آبی ۸۷ و ۸۸ و ایستگاه تیره–درود با تداوم چهار ساله (۱.۱۹-) و ایستگاه رحیم آباد سیلاخور با تداوم سه ساله (۱.۱۶-) برای سال های آبی ۹۱، ۹۲، ۹۳ و ۹۴ رخ داده است. بررسی داده های دبی و بارش زیرحوضه های تیره نشان داد که بین دبی و بارش (SPI و SSI) ایستگاه های تنگ محمدحاجی و رحیم آباد دارای همبستگی متوسط مثبت در سطح معنی داری ۰.۰۵ بوده (۰.۵۲۶ =R۲). بررسی روابط دبی سالانه و پارامترهای کیفیت آب نشان داد که برای بیشتر پارامترها مثل TDS، هدایت الکتریکی، کلر و مجموع آنیون ها و کاتیون ها همبستگی منفی بوده، به طوری که بیشینه تمرکز غلظت پارامترهای کیفیت در خشکسالی ها رخ داده است. در ایستگاه تنگ محمدحاجی بیشترین درصد تغییرات مربوط به سدیم و کلر به ترتیب با ۶۲.۵۵ و ۳۹.۷۰ درصد در سال های خشک نسبت به میانگین بلندمدت است. نتایج این پژوهش نشان داد که در ایستگاه های مورد بررسی در حوضه رودخانه تیره، درصد تغییرات مربوط به کلسیم، منیزیم و سدیم و آنیون های کربنات و کلر در سال های خشک نسبت به میانگین بلندمدت افزایش پیدا کرده است. همه ایستگاه های حوضه تیره دوره خشکسالی هیدرولوژیک نسبتا خشک (۰.۸۴- تا ۱.۲۸-) را گذرانده، هیچ کدام متحمل خشکسالی هیدرولوژیک شدید نشده اند. نتیجه گیری بررسی داده های دبی و بارش زیرحوضه های تیره نشان می دهد که بین دبی و بارش (SPI و  SSI) ایستگاه تنگ محمد حاجی که یک زیرحوضه بالادستی تیره است، دارای همبستگی متوسط مثبت در سطح معنی داری ۰.۰۵ بوده، در ایستگاه رحیم آباد که در میانه حوضه تیره قرار دارد، نیز از نظر پیرسون در سطح معنی داری ۰.۰۵ دارای همبستگی است. در ایستگاه خروجی حوضه تیره بین متغیرهای دبی و بارش همبستگی معنی دار مشاهده نمی شود که می تواند ناشی از بارش برف و ماندگاری برف در ارتفاعات از سال آبی قبل، احداث سد مروک در بالادست حوضه و همچنین آب گیری تالاب بیشه دالان سیلاخور در خشکسالی ها و برداشت فراوان آب از رودخانه تیره برای کشاورزی باشد. حوضه بالادست ایستگاه تنگ محمدحاجی کاملا آهکی بوده که باعث تغییر در پارامترهای کلسیم، TDS، EC و غیره شده است. در ایستگاه رحیم آباد سیلاخور و خروجی تیره نیمی از مساحت حوضه اختصاص به سنگ های نفوذی مثل گرانیت و گرانودیوریت که باعث افزایش پتاسیم و کلسیم می شود. در ایستگاه های مورد بررسی در حوضه رودخانه تیره درصد تغییرات مربوط به کلسیم، منیزیم و سدیم و آنیون های کربنات و کلر در سال های خشک نسبت به میانگین بلندمدت افزایش پیدا کرده است. به طور کلی، می توان نتیجه گیری کرد که خشکسالی می تواند اثرات منفی بر پارامترهای کیفی آب در حوضه رودخانه تیره داشته باشد.

Keywords:

آزمون همبستگی , حوضه رودخانه کارون , DI , SPI و SSI