ارزیابی در دسترس بودن آب سطحی تحت تغییرات آب و هوا با استفاده از SWAT-WEAP جفت شده در حوضه رودخانه هونگ‌شوی، چین

چکیده

تغییرات آب و هوایی بر چرخه هیدرولوژیکی در سطح حوضه تأثیر منفی می گذارد. این مطالعه دو مدل، ابزار ارزیابی خاک و آب (SWAT) برای پیش‌بینی آب و هوای آینده، و ارزیابی و برنامه‌ریزی آب (WEAP) برای شبیه‌سازی کمیت آب در حوضه رودخانه هنگ‌شوی (HRB) را برای ارزیابی اثرات تغییرات آب و هوایی ادغام کرد. که نقش بسزایی در زندگی ساکنان پایین دست حوضه دارد. بارندگی‌ها و دماهای ماهانه کاهش‌یافته تحت چهار سناریو انتشار مسیرهای غلظت نماینده (RCPs) از پنج مدل گردش جهانی (GCM) برای تولید جریان با استفاده از مدل SWAT استفاده شد. داده‌های جریان (1991-2001) برای کالیبراسیون و اعتبارسنجی، با دوره 1991-1997 برای کالیبراسیون و دوره 1998-2001 برای اعتبارسنجی استفاده شد. شش سناریو برای ارزیابی پاسخ حوضه تحت سناریوهای اجتماعی-اقتصادی ایجاد شد. نتایج شبیه‌سازی‌شده نشان می‌دهد که بارش و جریان جریان احتمالاً افزایش جزئی خواهند داشت. منابع آب موجود برای تامین نیازهای موجود تا سال 2050 کافی خواهد بود. نتایج نشان داد که در سناریوهای انتشار تغییرات اقلیمی اجتماعی-اقتصادی، کم و متوسط، کمبود آب وجود ندارد، با این حال حوضه تحت شرایط تغییرات آب و هوایی زیاد با کمبود آب مواجه خواهد شد. سناریوی انتشار (RCP-8.5). این مطالعه پیشنهاد می‌کند که برای اطمینان از پایداری منابع آب، سیاست‌های مدیریت بلندمدت بهتری باید در حوضه اجرا شود و نیازهای آبی پایین‌دستی را برآورده کند. نتایج شبیه‌سازی‌شده نشان می‌دهد که بارش و جریان جریان احتمالاً افزایش جزئی خواهند داشت. منابع آب موجود برای تامین نیازهای موجود تا سال 2050 کافی خواهد بود. نتایج نشان داد که در سناریوهای انتشار تغییرات اقلیمی اجتماعی-اقتصادی، کم و متوسط، کمبود آب وجود ندارد، با این حال حوضه تحت شرایط تغییرات آب و هوایی زیاد با کمبود آب مواجه خواهد شد. سناریوی انتشار (RCP-8.5). این مطالعه پیشنهاد می‌کند که برای اطمینان از پایداری منابع آب، سیاست‌های مدیریت بلندمدت بهتری باید در حوضه اجرا شود و نیازهای آبی پایین‌دستی را برآورده کند. نتایج شبیه‌سازی‌شده نشان می‌دهد که بارش و جریان جریان احتمالاً افزایش جزئی خواهند داشت. منابع آب موجود برای تامین نیازهای موجود تا سال 2050 کافی خواهد بود. نتایج نشان داد که در سناریوهای انتشار تغییرات اقلیمی اجتماعی-اقتصادی، کم و متوسط، کمبود آب وجود ندارد، با این حال حوضه تحت شرایط تغییرات آب و هوایی زیاد با کمبود آب مواجه خواهد شد. سناریوی انتشار (RCP-8.5). این مطالعه پیشنهاد می‌کند که برای اطمینان از پایداری منابع آب، سیاست‌های مدیریت بلندمدت بهتری باید در حوضه اجرا شود و نیازهای آبی پایین‌دستی را برآورده کند. و سناریوهای انتشار تغییرات آب و هوایی متوسط، با این حال حوضه تحت سناریوی انتشار تغییرات آب و هوایی بالا (RCP-8.5) با کمبود آب مواجه خواهد شد. این مطالعه پیشنهاد می‌کند که برای اطمینان از پایداری منابع آب، سیاست‌های مدیریت بلندمدت بهتری باید در حوضه اجرا شود و نیازهای آبی پایین‌دستی را برآورده کند. و سناریوهای انتشار تغییرات آب و هوایی متوسط، با این حال حوضه تحت سناریوی انتشار تغییرات آب و هوایی بالا (RCP-8.5) با کمبود آب مواجه خواهد شد. این مطالعه پیشنهاد می‌کند که برای اطمینان از پایداری منابع آب، سیاست‌های مدیریت بلندمدت بهتری باید در حوضه اجرا شود و نیازهای آبی پایین‌دستی را برآورده کند.

کلید واژه ها:

مدل WEAP ; مدل SWAT ; تغییرات آب و هوایی ؛ جریان جریان ; تقاضای آب

1. مقدمه

تغییرات اقلیمی یک چالش بزرگ و عامل اصلی گرمایش جهانی است. تغییرات آب و هوایی میانگین دمای سیستم آب و هوای زمین را تغییر می دهد و اثرات مربوط به آن را ایجاد می کند. این اثرات احتمالاً بر چرخه هیدرولوژیکی و در نتیجه در دسترس بودن آب برای بخش های کشاورزی، صنعتی و خانگی تأثیر می گذارد [ 1 ]. برای مقابله با تنش آبی در آینده، استفاده پایدار از منابع آب، در مقیاس محلی و جهانی، ضروری است [ 2 ]. مدیریت پایدار منابع آب مستلزم تجزیه و تحلیل و کمی سازی چندین فرآیند هیدرولوژیکی است که در حوضه آبخیز اتفاق می افتد [ 3 ]]. اثرات انسان زایی به سرعت اکوسیستم جهانی را تغییر داده است. این تغییرات سریع را می توان به عنوان توسعه اجتماعی-اقتصادی، رشد جمعیت و جنگل زدایی مرتبط با گسترش شهرها مشاهده کرد [ 4 ]. تغییرات اقلیمی و شهرنشینی به هم پیوسته اند و تأثیرات زیست محیطی فزاینده ای در طول قرن بیست و یکم داشته اند. طبق گفته یان و همکاران، جمعیت شهری، به عنوان سهمی از کل، اخیراً به 50 درصد رسیده است و این نسبت تا سال 2050 به بیش از 80 درصد خواهد رسید. [ 5 ]. گرم شدن کره زمین الگوهای بارش و دما را تغییر داده است که می تواند تأثیر قابل توجهی بر چرخه هیدرولوژیکی محلی داشته باشد. این تغییرات در چرخه هیدرولوژیکی باعث افزایش یا کاهش جریان آب جریان می شود [ 6 ].

تغییرات آب و هوایی، رشد جمعیت و توسعه اقتصادی به وضوح بر دسترسی به منابع آب بالقوه در مناطق متعدد تأثیر می گذارد. تأثیرات تغییر اقلیم یک موضوع جهانی است، با این حال، محققان بیشتر به اثرات محلی در سطح حوضه علاقه مند هستند. یکی از تأثیرگذارترین یافته‌های تحقیقات مرتبط این است که تغییرات آب و هوایی فرآیندهای هیدرولوژیکی و دسترسی به آب را در سراسر جهان تغییر می‌دهد [ 7 ]. معرفی راهبردهای مناسب مدیریت آب و درک تعامل بین تغییر اقلیم و منابع آب، به محققان و سیاست گذاران کمک می کند تا اثرات زیانبار آن را کاهش دهند. چندین مطالعه از اثرات تغییر اقلیم بر فرآیندهای هیدرولوژیکی نشان می دهد که تغییرات جریان رودخانه با تغییرات دما و بارندگی مرتبط است [ 3 ], 8 , 9 , 10 ]. محققان اغلب فرآیندهای آب-اقلیمی را با استفاده از مدل گردش جهانی (GCM) تجزیه و تحلیل می‌کنند و مدل‌های هیدرولوژیکی نشان داده‌اند که از مدیریت و پیش‌بینی منابع آب پشتیبانی می‌کنند، به ویژه در مقیاس حوضه [ 11 ، 12 ، 13 ، 14 ]. در حوضه رودخانه کلرادو بالا (UCRB)، تقاضا در بیشتر سال‌ها از عرضه فراتر می‌رود و احتمالاً به افزایش خود ادامه خواهد داد. نتایج تحقیق با استفاده از GCM نشان داد که جریان تابستانی با کاهش متوسط 46٪ و محدوده کل +22٪ تا سال 2100 کاهش می یابد [ 15 ]]. در مطالعه ای از عدم قطعیت مربوط به هفت GCM، پیامدهای افزایش 2 درجه سانتی گراد در میانگین دمای جهانی برای حوضه رودخانه مکونگ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد پاسخ نسبتاً کوچک و در عین حال غیرخطی دبی رودخانه سالانه، از 4.5٪ تا 5.4٪، به افزایش میانگین دمای جهانی [ 16 ]. مطالعات نشان می دهد که افزایش دمای 0.05 درجه سانتیگراد در هر دهه به عنوان پیامد شهرنشینی در سرزمین اصلی چین رخ داده است [ 17 ]. بررسی اثرات تغییر آب و هوا بر روی رودخانه لانچانگ (LR)، در فلات تبت در چین، نشان می‌دهد که تغییرات آب و هوایی 57 درصد در افزایش جریان رودخانه‌ها و فعالیت‌های انسانی 95 درصد در دوره پس از ضربه (2008-2008) نقش داشته است. 2014) [ 18]. داده‌های آب و هوا با استفاده از یک مدل کاهش مقیاس آماری و سه مدل گردش جهانی CMIP5 تحت مسیرهای غلظت نماینده برای حوضه رودخانه Xin، چین پیش‌بینی شد. میانگین مجموعه GCM ها نشان داد که جریان های جریان تحت RCP به طور قابل توجهی کاهش می یابد [ 12 ]. ویژگی های تغییرات آبی-اقلیمی در حوضه رودخانه تاریم با استفاده از داده های جمع آوری شده در 39 ایستگاه هواشناسی و 29 ایستگاه هیدرولوژیکی برای دوره های 1961-2008 و 1952-2008 تجزیه و تحلیل شد. تغییرات توسط فعالیت‌های انسانی و تغییرات آب و هوایی [ 19 ] توضیح داده شد، و پاسخ هیدرولوژیکی به تغییرات آب و هوایی تحت میانگین چهار RCP کاهش 21.5-40٪ در میانگین سالانه رواناب [ 20 ] را نشان داد.]. در طول 50 سال گذشته، رواناب در اکثر حوضه های رودخانه در چین کاهش یافته است. بررسی سهم فعالیت های انسانی مرتبط و تغییرات آب و هوایی در پاسخ هیدرولوژیکی حوضه رودخانه Weihe نشان داد که فعالیت های انسانی تأثیر بیشتری بر رواناب حوضه نسبت به تغییرات آب و هوا داشته است [ 21 ، 22 ، 23 ]. این مطالعات تأثیر قوی بر جریان های جریان تغییرات آب و هوایی را برجسته کرده و اهمیت ترکیب چنین تحقیقاتی را در مدیریت تطبیقی نشان داده است.

محققان به طور گسترده ای از مدل های هیدرولوژیکی برای ارزیابی اثرات تغییرات آب و هوایی بر رژیم های هیدرولوژیکی استفاده کرده اند. از این ابزارها می توان برای محاسبه بسیاری از پارامترهای هیدرولوژیکی از جمله جریان، رواناب، تبخیر و تعرق و بازده آب استفاده کرد. محاسبه این پارامترهای هیدرولوژیکی و انتخاب رویکردهای هیدرولوژیکی برای ارزیابی اثرات تغییرات آب و هوایی فعلی و آینده بسیار مهم است [ 2 ، 9 ، 24 ، 25 ]. مدل های شبیه سازی یکپارچه برای تعیین کمیت تعادل عرضه و تقاضای آب مورد نیاز است [ 24 ]. مفاهیم مدیریت یکپارچه تغییر آب به عنوان یکی از بهترین رویکردها برای مدیریت پایداری منابع آب به خوبی تثبیت شده است [ 25 , 26 ]]. مدل ارزیابی و برنامه ریزی آب (WEAP) مجموعه ای از اشیاء و رویه ها را برای رسیدگی به مسائلی که مدیران آب با آن مواجه هستند با استفاده از رویکردی مبتنی بر سناریو ارائه می دهد که می تواند در حوزه های آبخیز طبیعی، مخازن، نهرها و کانال ها اعمال شود [ 27 ]. ابزار WEAP توسط چندین محقق برای مدل‌سازی تقاضا و عرضه آب و ارزیابی تأثیرات تغییرات آب و هوایی بر فرآیندهای هیدرولوژیکی، مدیریت آب‌های زیرزمینی و قیمت‌گذاری آب استفاده شده است [ 28 , 29 , 30 , 31 , 32]. این مدل‌ها عمدتاً به تحقیقات منابع آب در رابطه با رواناب محدود می‌شوند، با این حال، هیچ تجزیه و تحلیلی از سایر اجزای هیدرولوژیکی برای استفاده فیزیکی، مانند تبخیر و تعرق (ET) انجام نشده است. مدل ابزار ارزیابی خاک و آب (SWAT) و سایر مدل‌های هیدرولوژیکی می‌توانند به اندازه کافی فرآیندهای هیدرولوژیکی و سایر عناصر هیدرولوژیکی فیزیکی را نشان دهند. با این وجود، مدل‌های شبیه‌سازی مبتنی بر آب سنتی اغلب قادر به رسیدگی به مشکلات مدیریت آب معاصر نیستند [ 33 ، 34]. بنابراین، برای در نظر گرفتن پاسخ‌های هیدرولوژیکی به تغییرات آب و هوایی، تخصیص منابع آب، اقتصاد کشاورزی و سایر عوامل در طراحی گزینه‌های مدیریت آب، به یک ارزیابی و مدیریت منابع آب قوی نیاز است. در این مطالعه، ما یک رویکرد ترکیبی SWAT-WEAP را ایجاد کردیم که هم فرآیندهای هیدرولوژیکی و هم ارزیابی‌ها و تحلیل‌های مدیریت آب را در نظر گرفت [ 35 ].

از لحاظ تاریخی، حوضه رودخانه هونگ‌شوی، چین، یکی از جریان‌های اصلی حوضه رودخانه شیجیانگ، دستخوش تغییرات سریع پوشش زمین نشد. با این حال، اصلاحات دولت در اوایل دهه 1980، که برای تقویت رشد اقتصادی، بهبود مستقیم استانداردهای زندگی و افزایش 300 درصدی شهرنشینی انجام شد، تأثیرات جدی بر مشاهدات مختلف آبی-اقلیمی داشت [ 36 ، 37 ]. بهره برداری بیش از حد از منابع آبی در این منطقه منجر به یک سری اثرات زیست محیطی و زیست محیطی از جمله خشک شدن رودخانه ها و دریاچه ها، کاهش آب های زیرزمینی، فرسایش مراتع و طوفان های گرد و غبار ویرانگر شده است. علاوه بر این، کمبود آب باعث تشدید اختلافات پیرامون مرزهای استانی بین استفاده کنندگان آب بالادست و پایین دست شده است [ 38 ]]. گوو و همکاران [ 39 ] همچنین تاکید کرد که تغییرات آب و هوایی نقش کلیدی در تغییر هیدرولوژی و جریان حوضه‌ها در حوضه رودخانه Xijiang ایفا می‌کند. مطالعاتی برای بررسی تأثیرات تغییر اقلیم بر منابع آب حوضه رودخانه هنگ‌شوئی انجام شده است. Huang، Wang، Xiao، Chen، Zhou، Song و Wang [ 38 ] فعالیت‌های انسانی و تأثیرات تغییر آب و هوا را بر الگوهای جریان درازمدت بررسی کردند. این مطالعه اثرات منفی از جمله کاهش رواناب را با استفاده از مدل قابلیت نفوذ متغیر (VIC) و سیستم حساسیت هیدرولوژیکی در بخش بالایی حوضه Hongshui، جنوب غربی چین، طی 55 سال گذشته گزارش کرد. طوسف، چن، مسعود، خان، یانگ، شهزاد، ایجاز و وانگ [ 9 ]] ابزار ارزیابی خاک و آب (SWAT) را در قسمت بالایی حوضه Xijiang رودخانه Hongshui به کار برد و به این نتیجه رسید که تغییرات منفی بزرگی در جریان کم تحت سناریوهای اقلیمی آینده قابل انتظار است که کاهش ماهانه 10٪ تا 30٪ را نشان می دهد. تولید آب در حوضه آبخیز با این حال، هیچ مطالعه ای تحت هر چهار سناریو آینده برای ارزیابی اثرات تغییر آب و هوا بر جریان ها و تقاضای آب با استفاده از رویکرد ترکیبی SWAT-WEAP انجام نشده است.

در این مطالعه، ما یک رویکرد یکپارچه SWAT-WEAP را معرفی کردیم که هم فرآیندهای هیدرولوژیکی و هم ارزیابی‌های مدیریت آب و هم تجزیه و تحلیل اجزای هیدرولوژیکی را در نظر گرفت. پنج خروجی مدل جهانی آب و هوا (GCM) تحت هر یک از چهار سناریوی آینده برای شبیه‌سازی تأثیر تغییرات آب و هوایی بر جریان و تقاضای آب در سراسر حوضه رودخانه هونگ‌شوی (HRB) استفاده شد. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثرات سناریوهای اجتماعی-اقتصادی و تغییرات آب و هوایی بر فرآیندهای هیدرولوژیکی و تقاضای آب در HRB بود. اهداف فرعی این مطالعه کالیبراسیون و اعتبار ماژول هیدرولوژیکی تعبیه شده در مدل WEAP برای شبیه سازی جریان در ایستگاه های Qianjiang و Tianer بود. برای پیش بینی و تجزیه و تحلیل تغییرات در جریان آب در حوضه تحت سناریوهای انتشار بین سال های 2010 و 2050.

2. مواد و روشها

2.1. منطقه مطالعه

منطقه مورد مطالعه انتخاب شده حوضه رودخانه Hongshui (HRB؛ نشان داده شده در شکل 1 )، بالای ایستگاه اندازه گیری رودخانه Qianjiang است. حوضه رودخانه Hongshui شاخه اصلی حوضه رودخانه مروارید است که در منطقه نیمه گرمسیری چین جنوبی قرار دارد. به نوبه خود، حوضه رودخانه مروارید با بیش از 100 میلیون جمعیت، سومین حوضه بزرگ رودخانه چین است. حوضه رودخانه Hongshui دارای مساحت کل زهکشی 98500 کیلومتر مربع است ^[ 40 ] . کانال اصلی حوضه رودخانه شیجیانگ بالایی دارای نام‌های متمایز برای بخش‌های خاص است: Beipanjiang، Nanpanjiang، Hongshuihe و Qianjiang [ 41]. حوضه خشک و گرمسیری با بارندگی کافی است و معمولاً دمای هوای بالایی دارد. میانگین دمای هوا حدود 14 تا 22 درجه سانتیگراد است. میانگین بارندگی سالانه بین 760 تا 1860 میلی متر با تغییرات غرب به شرق متغیر است. بارش عمدتاً از آوریل تا اکتبر رخ می دهد که 72-86٪ از بارندگی سالانه را تشکیل می دهد [ 42 ]. تغییرات قابل توجهی در چرخه طبیعی رودخانه، به دلیل تغییرات آب و هوایی و فعالیت های انسانی، مانند جنگل کاری، بهره برداری از مخزن و زیرساخت های آبیاری رخ داده است [ 40 ].

2.2. در دسترس بودن داده ها

مدل‌سازی هیدرولوژیکی به داده‌هایی در مورد توپوگرافی، ویژگی‌های خاک، و نقشه‌های کاربری/پوشش زمین (LULC) نیاز دارد که در جدول 1 خلاصه شده است. مدل رقومی ارتفاع (DEM) مهمترین ورودی برای ارائه اطلاعات توپوگرافی در سیستم WEAP است. این مطالعه از مدل ارتفاعی دیجیتال ماموریت توپوگرافی رادار شاتل (SRTM-DEM) با وضوح 90 متر از کنسرسیوم CGIAR برای اطلاعات مکانی (CGIAR-CSI) ( https://srtm.csi.cgiar.org/ (دسترسی در 21 فوریه 2021)) [ 43]. DEM یک لایه ورودی ساده در پیکربندی مدل است و برای استخراج شیب و شبکه زهکشی منطقه مورد مطالعه استفاده شد. نقشه خاک جهانی فائو-یونسکو با وضوح 5 کیلومتر به عنوان نقشه زمین منطقه مورد مطالعه از سازمان خواربار و کشاورزی (FAO) ( https://www.fao.org/nr/land/soils/ ) تهیه شده است. نقشه-دیجیتال-خاک-از-جهان/en/ (دسترسی در 21 فوریه 2021)) [ 44 ].

LULC 2015 که توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) به عنوان بخشی از پروژه CCI-LC ابتکار تغییر آب و هوا توسعه یافته است، برای شبیه سازی تخلیه جریان و تقاضای آب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت ( https://maps.elie.ucl.ac.be/CCI /viewer/download.php (دسترسی در 21 فوریه 2021)) [ 45 ].

مرکز ملی اطلاعات هواشناسی (NMIC) اداره هواشناسی چین (CMA) داده‌های بارش روزانه را برای 32 ایستگاه هواشناسی و دو ایستگاه تخلیه رودخانه در حوضه رودخانه هنگ‌شوی ارائه کرد [ 10 ].

GCMها ابزارهای اصلی هستند که برای آزمایش سناریوهای تغییر اقلیم و مدل‌سازی واکنش سیستم آب و هوای جهانی به تغییرات جو استفاده می‌شوند [ 46 ]. این مطالعه مجموعه داده های آب و هوایی پنج دستگاه GCM را از پروژه مقایسه بین بخشی سیستم تاثیر بین بخشی (ISI-MIP) – GFDL-ESM2 M، HadGEM2-ES، IPSL-CM5A-LR، MIROC-ESM-CHEM، و NorESM1 تجزیه و تحلیل کرد. -M [ 47 ] – و سه سناریوی انتشار (RCP-2.6، RCP-4.5، و RCP-8.5). خروجی خام GCM از نظر آماری کاهش یافت و با استفاده از جداسازی ویژه (BCSD) با ابزار تغییر آب و هوا (CCT) [ 48 ، 49 ، 50 ] تعصب تصحیح شد.]. بسته CCT همچنین شامل داده های آب و هوایی تاریخی (1970-2006) از واحد تحقیقات آب و هوا (CRU TS 3.1) است که می تواند به عنوان یک مجموعه داده مشاهده شده استفاده شود. همه مجموعه داده های آب و هوا (بارش، دما، رطوبت نسبی، تابش خورشیدی، باد) کوچک شده و در قالب متن در دسترس هستند. CCT برای انجام استخراج، کاهش مقیاس، تصحیح سوگیری و درون یابی خروجی های خام GCM استفاده شد.

2.3. توسعه مدلسازی هیدرولوژیکی یکپارچه

رویکرد ترکیبی SWAT-WEAP (نشان داده شده در شکل 2 ) در این مطالعه برای ارزیابی گزینه های مدیریت جامع منابع آب استفاده شد. ابزار ارزیابی خاک و آب (SWAT) یک مدل حوضه نیمه توزیع شده مبتنی بر فیزیکی است [ 52 ]. مدل SWAT از رویکرد خدمات حفاظت از خاک (SCS) استفاده می کند و فرآیندهای هیدرولوژیکی، مانند رواناب سطحی، رواناب ذوب برف، جریان جانبی و زهکشی به حوضه رودخانه، علاوه بر تعادل آب و جریان جریان را شبیه سازی می کند [ 53 ، 54 ، 55 ]. مدل هیدرولوژیکی SWAT بر اساس معادله تعادل آب پایه است:

اسدبلیوتیoتیآل=اسدبلیو0 +∑تی=1تی(آرد-سس-Eآ-دبلیوسههپ-سgw)

(1)

جایی که اسدبلیوتیoتیآل محتوای کل آب خاک است، اسدبلیو0 اولین روز آب خاک است، t زمان بر حسب روز است، آردبارندگی روزانه است، سسرواناب سطحی است، Eآتبخیر و تعرق واقعی است، دبلیوسههپمقدار آبی است که در روز t به منطقه vadose نفوذ می کند و سgwجریان برگشتی در روز t است.

نرم افزار ارزیابی و برنامه ریزی آب (WEAP) که توسط مؤسسه محیط زیست استکهلم (SEI) توسعه یافته است، یک ابزار برنامه ریزی منابع آب نیمه نظری، نیمه توزیع شده و قطعی است که علاوه بر مسائل مربوط به تامین آب و تقاضای آب را نیز در بر می گیرد. کیفیت آب و حفاظت از اکوسیستم ها، همانطور که توسط یک رویکرد یکپارچه برای مدیریت حوضه مورد نیاز است [ 56 ، 57]. مدل WEAP برای شبیه‌سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی و فعالیت‌های انسانی منابع آب برای تجزیه و تحلیل در دسترس بودن آب در حوضه استفاده شد. مدل WEAP در سطوح ملی و بین‌المللی پیاده‌سازی شده است، زیرا یک چارچوب تحلیل سیاست انعطاف‌پذیر و جامع، علاوه بر روشی برای مدیریت عرضه و تقاضای آب ارائه می‌دهد. مدل WEAP از پنج روش برای شبیه سازی فرآیندهای حوضه روزانه یا ماهانه استفاده می کند. برای این مطالعه، روش رطوبت خاک انتخاب شد زیرا امکان توصیف اثرات کاربری زمین و انواع خاک بر این فرآیندها را فراهم می‌کند [ 27 ، 31]. WEAP عرضه و تقاضای آب را بر اساس سناریوهایی مانند تغییرات جمعیتی یا سیاست های آب برای یک دوره مورد نیاز کاربر شبیه سازی می کند. این پیش بینی ها (یا سناریوها) فرضی با سال جاری مقایسه شده اند. به طور کلی، خط مبنا سالی است که تمام داده های ورودی مورد نیاز مدل WEAP، از جمله جریان، آب و هوا، جمعیت و کاربری زمین/پوشش زمین، در دسترس است. این نشان دهنده وضعیت واقعی در حوضه است که به عنوان حساب جاری نیز شناخته می شود. سال پایه به این دلیل انتخاب شد که مدل نیاز به یک مقدار در دسترس بودن آب فعلی دارد تا برای ارزیابی در دسترس بودن آب فعلی و آینده در سناریوهای مختلف اجتماعی-اقتصادی، آب و هوایی یا مدیریت استفاده شود [ 58 ].]. رویکرد یکپارچه برای شبیه‌سازی وضعیت منابع آب آینده (2010-2050) با ترکیب گزینه‌های مختلف مدیریت منابع آب و سناریوهای تغییر آب و هوا استفاده شد.

2.4. کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل

این مطالعه مدل SWAT را با استفاده از SWAT-CUP (ابزار ارزیابی خاک و آب – کالیبراسیون و برنامه عدم قطعیت) کالیبره و اعتبارسنجی کرد. داده‌های جریان مشاهده‌شده برای اهداف کالیبراسیون و اعتبارسنجی در ایستگاه‌های هیدرولوژیکی Qianjiang و Tianer، کالیبره‌شده برای یک دوره 7 ساله (1991-1997) و اعتبارسنجی برای سال‌های 1998-2001 از داده‌های جریان موجود موجود در شکل 3 مورد استفاده قرار گرفت.الف، ب. یک سناریوی آب و هوایی آینده تولید و در مدل SWAT جاسازی شد و برای هدایت مدل SWAT برای شبیه‌سازی جریان فرعی تحت سناریوهای مختلف تغییر آب و هوا استفاده شد. خروجی تخلیه شبیه سازی شده SWAT برای هدایت مدل WEAP استفاده شد. روش کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل WEAP با استفاده از روال PEST (Parameter Estimation) انجام شد. PEST یک برآوردگر غیرخطی پارامترها است و یک روش کالیبراسیون خاص در نظر گرفته می شود. تنظیم پارامتر پاسخگو با آزمون و خطا برای تعیین بهترین مقدار برای یک پارامتر انجام می شود. خروجی هیدرولوژیکی باید با استفاده از توابع هدف بررسی شود.

شاخص های عملکرد آماری

عملکرد مدل هیدرولوژیکی باید با استفاده از توابع هدف تایید شود. این مطالعه از ( ^R2، کارایی Nash-Sutcliffe (NSE)، درصد سوگیری (PBIAS)) برای ارزیابی عملکرد آماری مدل SWAT و WEAP، همانطور که در جدول 2 و جدول 3 ارائه شده است، استفاده کرد. R2 ^اندازه گیری رابطه بین مقادیر شبیه سازی شده و مشاهده شده است که به عنوان ضریب تعیین شناخته می شود. R ² از 0 تا 1 متغیر است، جایی که نزدیک شدن به 1 به معنای عملکرد بهتر است. R ² را می توان به صورت زیر محاسبه کرد:

آر2=[∑من=1n(سمتر،من-س”متر)(سس،من-س”س)]²∑من=1n(سمتر،من-س”متر)²∑من=1n(سس،من-س”س)²

(2)

جایی که سمتر، سسدر ابتدا به ترتیب دبی اندازه گیری و شبیه سازی می شوند.

بازده نش-ساتکلیف (NSE) یک آمار بدون بعد نرمال شده است که مقدار نسبی واریانس باقیمانده را در مقایسه با واریانس داده های اندازه گیری شده تعریف می کند [ 59 ]. NSE را می توان با معادله زیر اندازه گیری کرد:

ناسE=1-∑من=1n(سo-سس )من²∑من=1n(سo،من-س”مترهآn)²

(3)

که در آن n تعداد کل مشاهدات است، Qo _،i و Qs _،i به ترتیب دبی مشاهده شده و شبیه سازی شده در مشاهدات یکم است، و میانگین Q _{میانگین} داده های مشاهده شده در طول دوره شبیه سازی است. مقدار NSE از -∞ تا 1، با مقدار بهینه 1 [ 60 ] متغیر است.

PBIAS (درصد سوگیری) میانگین تمایل مقادیر شبیه سازی شده را به بزرگتر یا کوچکتر بودن از مقادیر مشاهده شده محاسبه می کند [ 60 ]. PBIAS با قدر کوچکتر عملکرد مدل بهتری را نشان می دهد. PBIAS را می توان به صورت زیر نشان داد:

پبمنآاس=∑من=1n(سoبس -سسمنمتر)∑من=1nسoبس،من*100

(4)

که در آن Q تخلیه و مقدار بهینه PBIAS صفر است. یک مقدار PBIAS مثبت نشان‌دهنده دست کم‌گرفتن مدل و مقادیر منفی نشان‌دهنده تخمین بیش از حد است.

2.5. توسعه سناریو

در این مطالعه، مدل برای شبیه‌سازی سناریوهای مختلف اجتماعی-اقتصادی و تغییرات اقلیمی طراحی شد:

سناریوی پایه (2010).
سناریوی مرجع
سناریوی رشد جمعیت
سناریوی جنگل زدایی
سناریوی رشد صنعتی
سناریوی توسعه یافته تغییرات آب و هوایی کم (RCP-2.6).
سناریوی توسعه یافته تغییر اقلیم متوسط (RCP-4.5).
سناریوی توسعه یافته تغییرات آب و هوایی بالا (RCP-8.5).

اثرات تغییر آب و هوای آینده با مقایسه خروجی‌های WEAP بین سناریوهای مرجع و توسعه‌یافته تغییر آب و هوا مورد ارزیابی قرار گرفت. سناریوی پایه، حساب جاری را در نظر می گیرد و سال 2010 را تعیین می کند که تقاضا و عرضه واقعی آب را برای سیستم فراهم می کند. سناریوی مبتنی بر مرجع اقتصادی-اجتماعی شامل داده‌های حساب جاری در کل مدل و خروجی‌های پیش‌بینی‌شده (2011-2050) است. سناریوی مرجع وضعیت واقعی فعلی را نشان می دهد که تحت شرایط و شرایط سال جاری (2010) با در نظر گرفتن مفروضات نرخ رشد جمعیت، کاربری زمین و مصرف واحد مدل سازی و پیش بینی شده است.

سناریوی توسعه یافته تغییر اقلیم با جایگزینی خروجی های آب و هوایی با خروجی های RCP طراحی شد. پیش بینی های انجام شده توسط مدل های آب و هوایی با شرایط طبیعی “واقعی” به دلیل عدم قطعیت و خطاهای داده در مدل ها سازگار نیست. نتایج CMIP5 اخیراً سعی کردند این شکاف را با وضوح مدل دقیق تر و سناریوهای تغییر آب و هوا پر کنند. بارش و دبی پیش بینی شده تولید شده توسط مدل SWAT در شکل 4 نشان داده شده است و نشان می دهد که افزایش جزئی در بارش و دبی بیش از HRB وجود خواهد داشت. نتایج شبیه‌سازی مدل SWAT در تقاضای آب برای بخش‌های مختلف منعکس خواهد شد.

3. نتایج

3.1. سناریوی پایه

مصرف فعلی آب بر اساس برآوردهای عرضه و تقاضای آب جاری برای سال 2010 برآورد شد. سناریوی مرجع دارای چهار نوع تقاضای بخشی بود: کشاورزی، خانگی، جنگل‌ها (شامل دامداری و دامداری) و صنایع (شامل تقاضای آب ساختمانی و آتش نشانی). ). بر اساس مصرف سالانه آب، داده‌های محل تقاضا برای هر نفر سالانه 44283 لیتر برای مصارف خانگی اعم از شهری و روستایی تعیین شد. کل جمعیت طبق سرشماری سال 2010، 6،350،000 نفر در حوضه رودخانه هنگ شوی (HRB) بود. مساحت کل اراضی کشاورزی 4820373 هکتار با مصرف سالانه 451.97 متر مکعب در هکتار بوده است ^.مساحت جنگل 6189570 هکتار با مصرف 49.30 متر مکعب ^در هکتار در سال بود.

نمودار 5 تقاضای آب ماهانه سال 2010 (حساب جاری) را برای بخش های کشاورزی، خانگی، جنگل ها و صنعت با کل تقاضای 4155 میلیون متر مکعب (Mm3 ⁾ نشان می دهد. کشاورزی بخش اصلی حوضه با بیشترین تقاضای آب سالانه (2179 میلی متر مکعب ⁾ در سال جاری است و پس از آن تقاضای داخلی با 292 میلی متر مکعب ^، تقاضای جنگل ها 309 میلی متر مکعب ^و تقاضای آب بخش صنایع به میزان 1375 میلی متر مکعب ^قرار دارد. تقاضای آب مدل سازی شده و تقاضای آب مشاهده شده برای سال جاری 2010 ( شکل 6 ) مقادیر قابل قبولی را نشان داد.

3.2. سناریوی مرجع

سناریوی مرجع مفهوم اساسی در مدل WEAP است که می تواند برای مدیریت سناریوهای مختلف استفاده شود و نقش واقعی را منعکس کند. در این مدل، سناریوی مرجع به‌عنوان سناریوی پایه با رشد جمعیت 0.59 درصد طبق داده‌های سرشماری 2010، و کاهش 0.46 درصدی مصرف آب کشاورزی در سال، به دلیل تکنیک‌های پیشرفته آب آبیاری، افزایش 4.29 درصدی در جنگل‌ها، ساختار یافته است. مصرف آب دام و دام و افزایش 1.24 درصدی مصرف آب صنعتی بر اساس داده های سال های گذشته.

نتیجه کلی به دست آمده از سناریوی مرجع در شکل 7 نشان داده شده است . بر اساس نتیجه کلی، مقدار تقاضای برآورده نشده صفر است. بنابراین، در دسترس بودن آب در سناریوی مرجع (بر اساس نرخ رشد جمعیت قبلی 0.59 درصد) به طور منطقی کافی نشان داده شده است. شکل 7 تقاضای آب پیش بینی شده برای دوره 2010-2050 را نشان می دهد. از نتایج، پیش‌بینی می‌شود که تقاضای آب کشاورزی احتمالاً 49.70 Mm ³ در سال 2015، 48.52 Mm ³ در سال 2020، 47.41 Mm ³ در سال 2025، 46.33 Mm ³ در سال 2030، 45.28 Mm ³ در سال 2030، 45.24 Mm ³ در سال 2015، 45.24 Mm 3 در سال 2015، 45.24 Mm 3 در سال 2020 کاهش خواهد یافت . 43.24 میلی متر ³در سال 2045 و 42.25 میلی متر مکعب ^در سال 2050. تقاضای داخلی احتمالاً هر پنج سال 59 میلی متر ^مکعب افزایش می یابد و تقاضای کلی داخلی احتمالاً طی سال های 2010 تا 2050 به میزان 513.34 میلی متر مکعب افزایش ^می یابد. صنایع و جنگلداری، دامپروری و دامپروری احتمالاً با افزایش میانگین 148 میلی متر مکعب در هر پنج سال، بالاترین تقاضای آب را خواهند ^داشت و مصرف بخش دام احتمالاً تا سال 2050 هر پنج سال یکبار به طور متوسط 105 میلی متر مکعب افزایش ^{خواهد یافت. همانطور که در}جدول 4 نشان داده شده است، تقاضای آب تا سال 2050 احتمالاً 208 میلیارد متر مکعب (Bm ³ ) خواهد بود.با تفکیک 39 درصد برای کشاورزی، 9.90 درصد برای جنگل، دامپروری و دامداری، 16.2 درصد برای بخش خانگی و 34.87 درصد برای بخش صنایع.

3.3. سناریوی رشد جمعیت

سناریوی جدیدی برای پیش‌بینی تأثیر موقعیت‌های بالقوه بر مدل معرفی شد. سناریوی جدید برای ارزیابی اثرات مثبت و منفی نرخ رشد جمعیت برای حوضه رودخانه هنگ‌شوی ایجاد شد. این سناریو همچنین شامل افزایش خطی 0.5 درصدی در سطح کشاورزی بود. این سناریو برای بررسی تأثیر نرخ رشد مثبت جمعیت از 0.59٪ تا 0.80٪ و نرخ رشد منفی جمعیت از 0.59٪ تا 0.30٪ مورد استفاده قرار گرفت. شکل 8 پیش بینی تقاضای آب را بر اساس سناریوهای رشد جمعیت مثبت و منفی نشان می دهد. تقاضای آب تحت رشد مثبت جمعیت احتمالاً 218 Bm ³ خواهد بود که 10 Bm ^{3 است.}بیشتر از سناریوی مرجع. رشد منفی جمعیت منجر به افزایش جزئی در تقاضای آب پیش بینی شده می شود زیرا افزایش خطی در سطح کشاورزی اضافه شده است. کل تقاضای آب برای این سناریو 215 بیومتر متر مکعب پیش بینی شده بود ^که 7 میلیارد متر مکعب ^بیشتر از سناریوی مرجع است. خاطرنشان شد: در سناریوی افزایش 0.50 درصدی سطح کشاورزی و 0.80 درصدی افزایش جمعیت، نیازی به آب برآورده نشده پیش‌بینی نشده است که نشان می‌دهد آب تامین‌شده در هر سال کافی خواهد بود.

3.4. سناریوی جنگل زدایی

نتایج سناریوی جنگل زدایی که در شکل 9 نشان داده شده است، کاهش 4 درصدی در کل تقاضای آب را نشان می دهد. مساحت جنگل به صورت خطی 1 درصد کاهش یافت و این کاهش در سطح، تنش تقاضای آب را کاهش خواهد داد. جنگل زدایی آینده در حوضه رودخانه هنگشوی به دلیل گسترش جمعیت و صنعتی شدن سریع امکان پذیر است. ( جدول 5 تقاضای آب برای جنگل ها، دامپروری و دام را برای سناریوهای مرجع و جنگل زدایی نشان می دهد.

کل تقاضای آب پیش بینی شده برای جنگل ها، دامپروری و دام 25796 میلی متر مکعب ^برای سناریوی جنگل زدایی و 33159 میلی متر مکعب ^برای سناریوی مرجع بود که نشان دهنده کاهش 22 درصدی است.

3.5. سناریوی رشد صنعتی

آب صنعتی که شامل آب ساختمانی و آتش نشانی نیز می شود، پس از مصرف آب کشاورزی دومین رده پر مصرف آب است. این سناریو بینش مهمی در مورد تأثیر صنعتی شدن بر تقاضای آب در آینده ارائه می دهد. سناریوی مرجع شامل افزایش 1.24 درصدی مصرف آب تا سال 2050 بود. افزایش 2.5 درصدی بیشتر در مصرف آب و افزایش خطی 1 درصدی در بخش صنعت، به دلیل شهرنشینی سریع به این سناریوی جدید اضافه شد.

کل تقاضای آب پیش بینی شده برای سناریوی رشد صنعتی 258 Bm3 ^بود که 19.6 درصد بیشتر از سناریوی مرجع، همانطور که در شکل 10 ارائه شده است، است. ^{کل تقاضای آب پیش بینی شده} برای صنایع 122 Bm3 برای سناریوی رشد صنعتی و 73 Bm3 ^برای سناریوی مرجع خواهد بود که نشان دهنده افزایش 41 درصدی است.

3.6. سناریوی توسعه یافته تغییرات آب و هوایی کم (RCP-2.6)

سناریوهای تغییر اقلیم سناریوهایی هستند که توسط فاز 5 پروژه مقایسه‌ای مدل جفت شده (CMIP5) بر اساس سطح بی‌سابقه‌ای از اطلاعات که بر اساس آن پیش‌بینی‌ها، از جمله مدل‌های سیستم زمین جدید با نمایش کامل‌تر نیرو، مسیرهای تمرکز نماینده جدید (RCP) ایجاد شده‌اند. ) سناریوها، و خروجی بیشتر برای تجزیه و تحلیل در دسترس است. بارش جهانی قطعاً با افزایش میانگین دمای سطح جهانی در دراز مدت افزایش خواهد یافت. میانگین جهانی بارش با سرعت کمتری در هر درجه سانتیگراد نسبت به بخار آب جوی افزایش می یابد. برای سناریوهایی غیر از RCP2.6، به احتمال زیاد 1 تا 3 درصد درجه سانتیگراد ^-1 افزایش می یابد . حساسیت مدل های CMIP5 برای RCP2.6 از 0.5 تا 4 درصد درجه سانتی گراد ^{-1 متغیر است.}در پایان قرن بیست و یکم [ 61 ]. این سناریو شامل داده‌های آماری بارش و دمای پنج GCM بود، و افزودن داده‌های جریان تولید شده توسط مدل SWAT در مدل WEAP برای پیش‌بینی تقاضای آب در آینده تحت سناریوی RCP-2.6 تعبیه شد.

مدل WEAP افزایش تقاضای آب در آینده را در حوضه رودخانه هونگ‌شوئی با توجه به سناریوی کم انتشار RCP-2.6 پیش‌بینی کرد. این سناریو مستلزم کاهش بلندپروازانه انتشار گازهای گلخانه‌ای است و جمعیتی بالغ بر 9 میلیارد در پایان سال 2100، افزایش زمین‌های زراعی به دلیل تولید انرژی زیستی و دامپروری فشرده‌تر را فرض می‌کند. در این سناریو ما این عوامل را در نظر گرفتیم و نتایج نشان‌دهنده افزایش تقاضای آب از بخش‌های خانگی، کشاورزی و جنگل‌ها، دامپروری و دامپروری است. کل تقاضای آب احتمالاً تحت سناریوی کم انتشار RCP-2.6، همانطور که در شکل 11 نشان داده شده است ، به 231 Bm3 ^افزایش می یابد ، در حالی که در سناریوی مرجع، کل تقاضای آب 208 Bm3 بود ^.با صفر تقاضای آب برآورده نشده

3.7. سناریوی توسعه یافته تغییر اقلیم متوسط (RCP-4.5)

RCP-4.5 یک سناریوی انتشار متوسط است که شامل کاهش انتشار نسبتاً بلندپروازانه است و چشم‌انداز فرضی با احیای جنگل‌های قوی، کاهش استفاده از زمین‌های زراعی و علفزار به دلیل افزایش عملکرد، و تغییرات رژیم غذایی و سیاست‌های سخت‌گیرانه آب و هوایی سازگار است. این مطالعه خروجی مجموعه پنج GCM را تحت RCP-4.5 تجزیه و تحلیل کرد و مدل WEAP افزایش در تمام بخش‌های تقاضا را پیش‌بینی کرد.

این سناریو شامل افزایش در تمام بخش های تقاضا مطابق با ویژگی های RCP-4.5 بود. کل تقاضای آب 258 Bm3 بود که ²⁴ درصد بیشتر از سناریوی مرجع است، همانطور که در شکل 12 برای هر سایت تقاضا خلاصه شده است. حداکثر درصد تغییرات پیش بینی شده 54 درصد در جنگل ها، دام و دامپروری و 18 درصد در بخش کشاورزی بود تا امنیت غذایی آینده را تضمین کند.

3.8. سناریوی توسعه یافته تغییرات آب و هوایی بالا (RCP-8.5)

این سناریو شامل ویژگی های سناریوی انتشار بالا RCP-8.5 بود. این RCP با سناریوی عدم تغییر سیاست های آینده برای کاهش انتشار مطابقت دارد. این سناریو همچنین جمعیت جهانی 12 میلیارد نفری را تا سال 2100، افزایش استفاده از زمین‌های زراعی و علفزار، افزایش جمعیت، افزایش سه برابری انتشار دی‌اکسید کربن در مقایسه با سطوح فعلی، و شدت انرژی بالا و انعطاف‌پذیری بالا در سوخت‌های فسیلی را در نظر می‌گیرد.

این سناریو مقدار قابل توجهی از تقاضای آب را در نتیجه عدم اجرای سیاست‌های جدید تغییر اقلیم پیش‌بینی می‌کند که منجر به انتشار گاز متان و کربن بالا می‌شود. کل تقاضای آب پیش بینی شده برای RCP-8.5 احتمالاً به 734 Bm ³ خواهد رسید که تقریباً سه برابر بیشتر از سناریوی مرجع است، همانطور که در شکل 13 نشان داده شده است.

پیش‌بینی‌های RCP-8.5 افزایش قابل‌توجهی را در تقاضای آب در صنایع، جنگل‌ها، دام‌ها و دامپروری و به دنبال آن کشاورزی نشان داد، همانطور که در شکل 14 نشان داده شده است ، که منجر به انتشار مقادیر زیادی کربن و متان می‌شود. کل تقاضای آب (2010-2050) پیش بینی شده توسط RCP-8.5 برای بخش کشاورزی 171 Bm3 ^بود . برای جنگل ها، حیوانات و دامپروری، تقاضای پیش بینی شده 100 Bm3 ^بود . ^{و برای صنایع، تقاضای پیش بینی شده} 442 Bm3 بود که پنج برابر بیشتر از سناریوی مرجع است.

کل تقاضای آب برآورده نشده پیش بینی شده برای RCP-8.5، همانطور که در شکل 15 نشان داده شده است ، 5428 میلی متر مکعب ^در بازه زمانی 2039 تا 2050 بود. جنگل ها، حیوانات و دامپروری احتمالاً بیشترین تقاضای آب برآورده نشده را خواهند داشت، یعنی 2876 میلی متر مکعب ^، به دنبال آن با نیاز آبی تامین نشده بخش کشاورزی به میزان 2372 میلی متر ^مکعب .

4. بحث

این مطالعه تقاضای آب را بر روی سناریوهای مختلف اجتماعی-اقتصادی، مدیریتی و تغییرات آب و هوایی برای دسترسی پایدار به منابع آبی در حوضه رودخانه هونگ‌شوی (HRB)، چین ارزیابی کرد. برای ایجاد یک سیستم عرضه-تقاضای آب پایدار، سیستم عرضه و تقاضای آب فعلی را در منطقه مورد مطالعه در نظر گرفتیم و تأثیرات بالقوه تأثیرات تغییر اقلیم ناشی از محرک‌های شدید تقاضا برای منابع آب HRB را تعیین کردیم. بر اساس وضعیت عرضه و تقاضای فعلی، سناریوهای مدیریت طرف عرضه و تقاضا در مدل به کار گرفته شد تا سیستم مدیریت آب برای دستیابی به نتایج بهتر بهینه شود. در این مطالعه، یک سناریوی مرجع بر اساس تقاضا و عرضه آب فعلی در حوضه رودخانه هنگ‌شوئی ساخته شد که 4155 میلی‌متر مکعب برآورد شد ^.. مطالعات مشابهی توسط Matchett و Fleskes [ 62 ، 63 ، 64 ] با استفاده از مدل WEAP برای تجزیه و تحلیل تقاضای آب در آینده بر اساس سناریوهای فعلی و مرجع انجام شد. در مطالعه حاضر، کل تقاضای آب برای سناریوی مرجع در سال 2050، 55 درصد بیشتر از تقاضای آب سال جاری پیش بینی شده است. بر اساس سناریوی مرجع، تقاضای آب برای خانگی 38 درصد، صنایع 60 درصد و جنگل ها، دامپروری و دام 63 درصد افزایش می یابد. نتایج مشابهی توسط اصغر و همکاران گزارش شده است. [ 65وی به این نتیجه رسید که بر اساس سناریوی مرجع، تقاضای آب در حوضه سند مرکزی 11 درصد برای بخش های خانگی و 55 درصد برای بخش های کشاورزی و دامپروری افزایش می یابد. مطالعه مشابهی که در مورد تقاضای آب در حوضه فرعی دیدسا در اتیوپی غربی انجام شد، نشان داد که تقاضای آب موجود 74 میلی متر مکعب ^است . یافته های مطالعه آنها به حل مسائل مدیریت آب در حوضه کمک می کند [ 66 ]. مطالعه مشابه دیگری که در حوضه Mae Kong در تایلند انجام شد، میانگین تقاضای برآورده نشده برای کشاورزی را 62 و 17 Mm3 ^تحت سناریوهای مختلف تغییر آب و هوا برآورد کرد [ 67 ]]. در مطالعه حاضر، مدل WEAP همچنین برای تجزیه و تحلیل محرک های خارجی (رشد جمعیت، رشد کشاورزی، جنگل زدایی، صنعتی شدن و تغییرات آب و هوایی)، که استرس قابل توجهی را بر سیستم تامین آب موجود وارد می کند، استفاده شد. این خواسته ها کمبود آب در حوضه آبریز، به ویژه در پایین دست را تشدید می کند و مدیران منابع آب را تشویق می کند تا سیاست های مدیریت آب در حوضه رودخانه هنگ شوی (HRB) را اجرا کنند. یک رویکرد مدیریت کارآمد باید بر اساس نتایج این گزارش اجرا شود. یک تحلیل مقایسه ای برای در نظر گرفتن استراتژی های کارآمد جایگزین برای امنیت آب در حوضه طراحی شد.

روش یکپارچه SWAT-WEAP به روشی کارآمد برای ارزیابی مدیریت فنی منابع آب استفاده شد. این مطالعه نشان می دهد که فشار بالای مدیریت آب HRB عمدتاً از تقاضا در کشاورزی و صنعت ناشی می شود. سناریوی مرجع از طریق افزایش تقاضای آب که انتظار می‌رود تا سال 2050 دو برابر شود، تأثیر منفی بر سیستم تامین منابع انسانی دارد. سناریوهای اقتصادی-اجتماعی شامل رشد جمعیت (رشد مثبت و منفی)، رشد صنعتی و سناریوهای جنگل زدایی در این تحقیق مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. هر یک از این سناریوهای اجتماعی-اقتصادی احتمالاً منجر به افزایش تقاضای آب و به صفر رساندن تقاضای آب برآورده نشده خواهد شد. آب موجود احتمالا برای دو شهر (He chi و Laibin) در حوضه برای دوره 2010-2050 کافی خواهد بود. از آنجایی که شهرهای پایین دست جمعیت بیشتری دارند و از صنایع بزرگ حمایت می کنند، ممکن است با کمبود آب مواجه شوند که در مطالعات آتی به آن پرداخته خواهد شد. طوسف، چن، مسعود، خان، یانگ، شهزاد، ایجاز و وانگ [9 ] به این نتیجه رسیدند که بازده آب احتمالاً برای دوره آینده (2020-2050) تحت تمام سناریوهای آینده 30 درصد کاهش می‌یابد، که این یافته را تأیید می‌کند که تقاضای آب احتمالاً افزایش خواهد یافت. احتمالاً در سناریوی اقتصادی-اجتماعی و دو سناریوی تغییرات آب و هوایی تا سال 2050 آب کافی در دسترس خواهد بود زیرا خشکسالی عمده در حوضه رودخانه شیجیانگ پیش بینی نشده است. حوضه ژی جیانگ احتمالاً تحت سه دوره خشکسالی هیدرولوژیکی (از دهه 1950 تا اواسط دهه 1960، در اواخر دهه 1980 و از اواسط دهه 1990 تا آغاز سال 2010) و دو دوره کاهش خشکسالی (از اواخر دهه 1960) قرار گرفته است. اواسط دهه 1980 و اواخر دهه 1990 تا اوایل دهه 2000) [ 68]. مطالعه دیگری نشان داد که فشار فزاینده ای بر منابع آب منطقه جدید بینهای (BHNA)، چین وجود خواهد داشت، و پیشنهادات متعددی برای کمک به سیاست گذاران در مدیریت آب برای برآوردن تقاضای بالقوه آب در منطقه ارائه شده است [ 69 ]. مطالعه مشابهی که در حوضه رودخانه سونگ‌هوا، شمال شرقی چین انجام شد، به این نتیجه رسید که اجرای مدل WEAP نشان‌دهنده کاهش حداکثر 24 درصدی جریان آب در سناریوهای بالقوه تغییرات آب و هوایی قبل از پایان قرن بیست و یکم است. شاخص‌های خشکسالی نشان داد که رویدادهای خشکسالی شدید تا شدید احتمالاً در سال‌های 2059، 2060 و 2085 بیشتر مشهود است و خشکسالی خفیف تا متوسط ممکن است در سال‌های باقی‌مانده در منطقه مورد مطالعه رخ دهد [ 70 ].

مطالعه حاضر همچنین تقاضای آب را با استفاده از مجموعه‌ای از پنج GCM تحت سه RCP مدل‌سازی کرد: سناریوی آب و هوای پایین (RCP-2.6)، سناریوی آب و هوای متوسط (RCP-4.5) و سناریوی آب و هوای بالا (RCP-8.5). نتایج نشان داد که تقاضای آب احتمالاً تحت تمام سناریوهای تغییر اقلیم افزایش خواهد یافت. کل تقاضای آب پیش بینی شده در سناریوهای آب و هوایی کم و متوسط 231 و 258 Bm3 بود ^.در مقایسه با سناریوی مرجع به ترتیب 11 و 24 درصد افزایش تقاضای آب را نشان می دهد. سناریوی تغییرات آب و هوایی بالاتر (RCP-8.5) به طور قابل توجهی تقاضای آب را تا سه برابر نسبت به تقاضای آب مرجع افزایش می دهد. بنابراین، اجرای سیاست‌هایی برای حفظ افزایش دما و انتشار گازهای گلخانه‌ای، در نتیجه کاهش اثر آنها و کاهش تقاضای آب مهم است. سیاست‌های صنعتی برای اطمینان از برآورده شدن نیازهای آب در آینده مهم خواهد بود. در دسترس بودن آب در حوضه رودخانه هونگشوی (HRB) احتمالاً تا سال 2050 برای دو شهر مجاور کافی خواهد بود، اما این یافته به طور یکسان برای شهرهای پایین دست اعمال نخواهد شد. مطالعات بیشتری برای تجزیه و تحلیل تقاضای آب پس از سال 2050 و برای شهرهای پایین دست مورد نیاز خواهد بود. نتایج فعلی توسط وانگ و همکاران پشتیبانی می شود. [ 71]، که خلاصه کرد که سناریوی A1B کمبود آب را در حوضه های رودخانه در شمال چین افزایش می دهد، اما وضعیت آب در حوضه رودخانه ها در جنوب چین بهبود می یابد. نتایج یک مطالعه دیگر کمی با یافته‌های ما متفاوت بود و نشان داد که تقاضای کل آب در بیشتر حوضه‌های چین افزایش می‌یابد، اما با کاهش سهم کشاورزی، عمدتاً به دلیل رقابت تجاری، خانگی و شهری. به طور کلی، دسترسی به آب برای کشاورزی در جنوب چین کاهش می یابد و در شمال چین ثابت می ماند [ 72 ].

5. نتیجه گیری ها

این مطالعه دو مدل، مدل SWAT برای پیش‌بینی آب و هوای آینده، و مدل WEAP برای شبیه‌سازی عرضه و تقاضای آب در حوضه رودخانه هنگ‌شوی (HRB) را برای ارزیابی اثرات تغییرات اقلیمی و سناریوهای اقتصادی-اجتماعی ادغام کرد. نتایج مدل SWAT نشان داد که در HRB دما، بارندگی و دبی آب تا سال 2050 اندکی افزایش خواهد یافت. عوامل اجتماعی-اقتصادی این مطالعه سه سناریوی اجتماعی-اقتصادی و سه سناریوی تغییر اقلیم را مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. نتایج نشان داد که کشاورزی و صنایع مهمترین عواملی هستند که در آینده بر منابع آبی فشار وارد می کنند.³احتمالاً در حوضه تحت RCP-8.5 رخ می دهد. همه سناریوها افزایش تقاضای آب را نشان دادند. بنابراین پیشنهاد می کنیم که سیاست های مدیریت بلندمدت بهتری در حوزه آبخیز اجرا شود تا پایداری منابع آب تضمین شود. ما همچنین پیشنهاد می کنیم از طیف وسیعی از GCM ها با جدیدترین RCPها، علاوه بر پنج مورد بررسی شده در اینجا، در تحقیقات آینده در حوضه رودخانه Hongshui استفاده کنیم. این مطالعات به توضیح عدم قطعیت های مدل سازی و شبیه سازی کمک می کند. با این وجود، برای تحقیق در مورد سناریوهای تغییرات آب و هوایی آینده و آزمایشات هیدرولوژیکی در این منطقه، داده های آب و هوایی با وضوح بالا مورد استفاده در این مطالعه عملکرد خوبی داشتند. بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل سناریوهای اجتماعی-اقتصادی و تغییرات اقلیمی، این مطالعه برای مدیریت آب و ذینفعان تامین آب از اهمیت بالایی برخوردار است.

منابع

احمدعلی، ج. بارانی، غ.- ع. قادری، ک. حصاری، ب. تحلیل اثرات راهبردهای مدیریت آب و تغییر اقلیم بر پایداری زیست‌محیطی و کشاورزی حوضه دریاچه ارومیه، ایران. Water 2018 , 10 , 160. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
چاناپاتی، تی. تاتیکوندا، اس. Raghavan, S. تجزیه و تحلیل بارندگی شدید و بازده آب حوضه رودخانه کریشنا تحت سناریوهای اقلیمی آینده. جی هیدرول. Reg. گل میخ. 2018 ، 19 ، 287-306. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
آنیل، AP; رامش، ح. تجزیه و تحلیل روند آب و هوا و اثر تغییر پوشش کاربری زمین بر جریان رودخانه هارنگی، جنوب هند: مطالعه موردی. حفظ کنید. منبع آب مدیریت 2017 ، 3 ، 257-267. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
لامبین، EF; Geist، HJ; جذامیان، E. دینامیک تغییر کاربری و پوشش زمین در مناطق گرمسیری. آنو. کشیش محیط زیست. منبع. 2003 ، 28 ، 205-241. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
Yan، ZW; وانگ، جی. Xia، JJ; Feng, JM بررسی مطالعات اخیر اثرات آب و هوایی شهرنشینی در چین. Adv. صعود چانگ. Res. 2016 ، 7 ، 154-168. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
چن، ی. تاکوچی، ک. خو، سی. چن، ی. Xu، Z. تغییر اقلیم منطقه ای و اثرات آن بر رواناب رودخانه در حوضه تاریم، چین. هیدرول. روند. 2006 ، 20 ، 2207-2216. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
کیپارسکی، ام. جویس، بی. پورکی، دی. یانگ، سی. اثرات بالقوه گرم شدن آب و هوا بر قابلیت اطمینان تامین آب در حوضه رودخانه توولومن و مرسد، کالیفرنیا. PLoS ONE 2014 ، 9 ، e84946. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
جوادی نژاد، س. هانا، دی. استادعلی عسکری، ک. کراوس، اس. زالوسکی، م. بوگارد، اف. تأثیر تغییرات اقلیمی آینده و فعالیت های انسانی بر خشکسالی آبی-اقلیمی، تجزیه و تحلیل و پیش بینی ها: با استفاده از شبیه سازی های مدل آب و هوایی CMIP5. حفظ آب علمی مهندس 2019 ، 4 ، 71–88. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
توسف، م. چن، ال. مسعود، ت. خان، ا. یانگ، ک. شهزاد، ع. ایجاز، مگاوات; وانگ، ی. ارزیابی پیش‌بینی‌های تغییر اقلیم آینده در هیدرولوژی جریان و دسترسی به آب در حوضه رودخانه شیجیانگ، چین. Appl. علمی 2020 ، 10 ، 3671. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
توسف، م. چن، ال. یانگ، ک. Chen, Y. روندهای بلندمدت بارندگی و پیش بینی های آینده در حوضه رودخانه Xijiang، چین. Adv. هواشناسی 2020 ، 2020 . در دسترس آنلاین: https://doi.org/10.1155/2020/6852148. (دسترسی در 21 فوریه 2021).
زو، دی اچ. داس، اس. ارزیابی هیدرولوژیکی رن، QW از تأثیرات تغییر آب و هوا بر منابع آب حوضه Xijiang، چین جنوبی. Water 2017 , 9 , 793. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
ژانگ، ی. شما، س. چن، سی. Ge, J. اثرات تغییر آب و هوا بر جریان جریان تحت سناریوهای RCP: مطالعه موردی در حوضه رودخانه Xin، چین. اتمس. Res. 2016 ، 178 ، 521-534. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
کراسبی، RS; پیکت، تی. Mpelasoka، FS; هاجسون، جی. چارلز، اس پی; بارون، OV ارزیابی اثرات تغییر آب و هوا بر تغذیه آب های زیرزمینی در مقیاس قاره ای با استفاده از یک رویکرد احتمالی با مجموعه ای از GCM. صعود چانگ. 2013 ، 117 ، 41-53. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
تامپسون، جی. گرین، آ. کینگستون، دی. گاسلینگ، اس. ارزیابی عدم قطعیت در پیش‌بینی‌های جریان رودخانه برای رودخانه مکونگ با استفاده از چندین GCM و مدل‌های هیدرولوژیکی. جی هیدرول. 2013 ، 486 ، 1-30. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
فیکلین، دی ال. استوارت، فناوری اطلاعات؛ Maurer، EP تغییرات آب و هوایی تأثیرات بر جریان جریان و هیدرولوژی در مقیاس زیرحوضه در حوضه رودخانه کلرادو بالا. PLoS ONE 2013 , 8 , e71297. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
کینگستون، دی. تامپسون، جی آر. بادبادک، G. عدم قطعیت در پیش بینی تغییرات آب و هوا از تخلیه برای حوضه رودخانه مکونگ. هیدرول. سیستم زمین علمی 2011 ، 15 ، 1459-1471. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
رن، جی. ژو، ی. چو، ز. ژو، جی. ژانگ، ا. گوا، جی. لیو، X. اثرات شهرنشینی بر روند دمای هوای سطحی مشاهده شده در شمال چین. جی. کلیم. 2008 ، 21 ، 1333-1348. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
هان، ز. لانگ، دی. نیش، ی. هو، ا. هنگ، ی. تأثیرات تغییرات آب و هوایی و فعالیت‌های انسانی بر رژیم جریان رودخانه لانچانگ در جنوب غربی چین. جی هیدرول. 2019 ، 570 ، 96-105. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
تائو، اچ. جمر، ام. بای، ی. زیر.؛ Mao, W. روند جریان در حوضه رودخانه تاریم در طول 50 سال گذشته: تأثیر انسانی یا تغییرات آب و هوایی؟ جی هیدرول. 2011 ، 400 ، 1-9. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
هوانگ، ی. ممکن است.؛ لیو، تی. لو، ام. تأثیرات تغییر آب و هوا بر جریان‌های شدید تحت سناریوهای IPCC RCP در حوزه کوهستانی کایدو، حوضه رودخانه تاریم. پایداری 2020 ، 12 ، 2090. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
چانگ، جی. وانگ، ی. استانبوللو اوغلو، ای. بای، تی. هوانگ، Q. یانگ، دی. Huang، S. تاثیر تغییرات آب و هوا و فعالیت های انسانی بر رواناب در حوضه رودخانه Weihe، چین. کوات. بین المللی 2015 ، 380 ، 169-179. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
گائو، پی. گیسن، وی. ریتسما، سی. مو، X.-M. Wang، F. تأثیر تغییرات آب و هوایی و فعالیت‌های انسانی بر جریان جریان و تخلیه رسوب در حوضه رودخانه وی، چین. هیدرول. سیستم زمین علمی 2013 ، 17 ، 961. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
زو، دی. خو، ز. وو، دبلیو. ژائو، جی. Zhao، F. شناسایی واکنش جریان به تغییرات آب و هوا و فعالیت های انسانی در حوضه رودخانه وی، چین. منبع آب مدیریت 2014 ، 28 ، 833-851. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
سان، جی. مک نالتی، اس جی; مور مایرز، جی. کوهن، EC اثرات تنش های متعدد بر تقاضا و عرضه آب در سراسر جنوب شرقی ایالات متحده 1. JAWRA J. Am. منبع آب دانشیار 2008 ، 44 ، 1441-1457. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
تره فرنگی؛ چانگ، ای.-اس. کیم، Y.-O. مدیریت یکپارچه حوضه برای کاهش تخلیه جریان در یک حوضه شهری در کره فیزیک شیمی. Earth Parts A/B/C 2008 , 33 , 382-394. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
چی، اچ. آلتیناکار، MS چارچوب مفهومی برنامه ریزی کاربری اراضی کشاورزی با BMP برای مدیریت یکپارچه حوزه آبخیز. جی. محیط زیست. مدیریت 2011 ، 92 ، 149-155. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
یتس، دی. سیبر، جی. پورکی، دی. Huber-Lee, A. WEAP21 – مدل برنامه ریزی آب مبتنی بر تقاضا، اولویت و اولویت: بخش 1: ویژگی های مدل. بین المللی آب 2005 ، 30 ، 487-500. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ویکونا، اس. Garreaud، RD; مک فی، جی. تأثیرات تغییر آب و هوا بر هیدرولوژی حوضه ذوب برف در شیلی نیمه خشک. صعود چانگ. 2011 ، 105 ، 469-488. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Bhave، AG; میشرا، ع. Raghuwanshi، NS یک رویکرد ترکیبی از پایین به بالا و از بالا به پایین برای ارزیابی گزینه های سازگاری با تغییرات آب و هوا. جی هیدرول. 2014 ، 518 ، 150-161. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Rochdane، S. رایچرت، بی. مسولی، م. باقیقی، ع. Khebiza، MY تأثیرات تغییر آب و هوا بر عرضه و تقاضای آب در حوزه آبخیز Rheraya (مراکش)، با استراتژی‌های سازگاری بالقوه. آب 2012 ، 4 ، 28-44. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
امین، ع. اقبال، ج. اصغر، ع. Ribbe، L. تجزیه و تحلیل تقاضای آب فعلی و آینده در حوضه سند فوقانی تحت شرایط آب و هوایی و اجتماعی-اقتصادی IPCC با استفاده از یک مدل WEAP آبی-اقتصادی. Water 2018 , 10 , 537. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
راجیوان، U. Mishra، BK مدیریت پایدار منابع آب زیرزمینی Jaffna، سریلانکا با مشارکت خانوارها: بینش هایی از یک مطالعه در مورد مصرف و مدیریت آب خانگی. Groundw. حفظ کنید. توسعه دهنده 2020 ، 10 ، 100280. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
لیانگ، ZM; تانگ، TT; لی، بی کیو؛ لیو، تی. وانگ، جی. Hu، YM پیش‌بینی جریان جریان درازمدت با استفاده از SWAT از طریق ادغام ژنراتور بارش تصادفی جنگل‌ها: مطالعه موردی مخزن دانجیانگکو. هیدرول. Res. 2018 ، 49 ، 1513-1527. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
ایستون، ZM; فوکا، DR. سفید، ED; کولیک، ع. بیروک آشاگره، بی. مک کارتنی، ام. Awulachew، SB; احمد، ع.ا. Steenhuis، TS تحلیل مدل SWAT چند حوضه ای رواناب و رسوب در نیل آبی، اتیوپی. هیدرول. سیستم زمین علمی 2010 ، 14 ، 1827-1841. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
هائو، ال. سان، جی. لیو، ی. کیان، اچ. مدل‌سازی یکپارچه عرضه و تقاضای آب تحت گزینه‌های مدیریت و سناریوهای تغییر آب و هوا در شهر چیفنگ، چین. JAWRA J. Am. منبع آب دانشیار 2015 ، 51 ، 655-671. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
لین، دبلیو. ژانگ، ال. دو، دی. یانگ، ال. لین، اچ. ژانگ، ی. لی، جی. کمی تغییرات کاربری/پوشش زمین در دلتای رودخانه مروارید و تاثیر آن بر اقلیم منطقه در تابستان با استفاده از مدل‌سازی عددی. Reg. محیط زیست چانگ. 2009 ، 9 ، 75-82. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Seto، KC; Woodcock، C.; آهنگ، سی. هوانگ، ایکس. لو، جی. Kaufmann, R. نظارت بر تغییر کاربری زمین در دلتای رودخانه مروارید با استفاده از Landsat TM. بین المللی J. Remote Sens. 2002 ، 23 ، 1985-2004. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
هوانگ، ی. وانگ، اچ. شیائو، WH; چن، LH; ژو، YY; آهنگ، XY; وانگ، HJ سهم تغییرات آب و هوایی و فعالیت های انسانی در تغییر رواناب در رودخانه هانگشوی، جنوب غربی چین. IOP Conf. سر. محیط زمین. علمی 2018 , 191 , 012143. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
گوا، اچ. هو، کیو. جیانگ، TJJoH پاسخ‌های سالانه و فصلی جریان جریان به تغییرات آب و هوایی و پوشش زمین در حوضه دریاچه پویانگ، چین. جی هیدرول. 2008 ، 355 ، 106-122. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
هوانگ، ی. وانگ، اچ. شیائو، دبلیو. چن، L.-H.; یان، D.-H. ژو، Y.-Y. جیانگ، دی.-سی. یانگ، M.-Z. تنوع مکانی و زمانی در غلظت بارش در بخش های بالایی حوضه رودخانه هانگشوی، جنوب غربی چین. Adv. هواشناسی 2018 , 2018 , 4329757. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
ژانگ، اس. لو، XX; هیگیت، دی.ال. Chen, C.-TA; هان، جی. Sun، H. تغییرات اخیر تخلیه آب و بار رسوب در حوضه Zhujiang (رودخانه مروارید)، چین. گلوب. سیاره چانگ. 2008 ، 60 ، 365-380. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
فیشر، تی. جمر، ام. زیر.؛ Scholten، TJH; علوم، ES هیدرولوژیکی دوره‌های خشک و مرطوب طولانی‌مدت در حوضه رودخانه Xijiang، چین جنوبی. جی هیدرول. 2013 ، 17 ، 135-148. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
(CGIAR-CSI)، مدل ارتفاعی دیجیتال ماموریت توپوگرافی رادار شاتل C. (SRTM-DEM). در دسترس آنلاین: https://srtm.csi.cgiar.org/ (در 12 ژوئیه 2020 قابل دسترسی است).
فائو سازمان خواربار و کشاورزی (فائو). در دسترس آنلاین: https://www.fao.org/nr/land/soils/digital-soil-map-of-the-world/en/ (در 12 ژوئیه 2020 قابل دسترسی است).
آژانس فضایی اروپا، ابتکار تغییر آب و هوا CCI-LC. در دسترس آنلاین: https://maps.elie.ucl.ac.be/CCI/viewer/download.php (در 12 ژوئیه 2020 قابل دسترسی است).
گیتویی، اف. گیتاو، دبلیو. موتوآ، اف. Bauwens، W. تاثیر تغییر آب و هوا بر جریان شبیه سازی شده SWAT در غرب کنیا. بین المللی جی.کلیماتول. یک شهاب سنگ JR. Soc. 2009 ، 29 ، 1823-1834. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
همپل، اس. فریلر، ک. وارشاوسکی، ال. شوه، جی. Piontek، FJESD تصحیح سوگیری حفظ روند – رویکرد ISI-MIP. سیستم زمین دین 2013 ، 4 ، 219-236. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
واقفی، س. عباسپور، ک. راهنمای کاربر جعبه ابزار تغییر اقلیم (CCT). 2019. موجود به صورت آنلاین: https://www.researchgate.net/publication/318299245_A_toolkit_for_climate_change_analysis_and_pattern_recognition_for_extreme_weather_conditions_-_Case_study_California-Bajaaccess (2 فوریه 2014-Bajaaccess)
واقفی، س. کیخایی، م. جهانبخشی، ف. شیخ الاسلامی، ج. احمدی، ع. یانگ، اچ. عباسپور، کی سی آینده آب و هوای شدید در ایران. علمی جمهوری 2019 ، 9 ، 1464. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
عباسپور، ک.ک. فرامرزی، م. قاسمی، س.س. یانگ، اچ. ارزیابی تأثیر تغییر اقلیم بر منابع آب در ایران. منبع آب Res. 2009 ، 45 ، 10. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
گروه کاری WCRP در مدل سازی جفت شده (WGCM). در دسترس آنلاین: https://pcmdi.llnl.gov/mips/cmip5/ (در 12 ژوئیه 2020 قابل دسترسی است).
آرنولد، جی جی؛ موریاسی، DN; Gassman، PW; عباسپور، ک.ک. سفید، MJ; سرینیواسان، ر. سانتی، سی. هارمل، آر. ون گرینزون، آ. Van Liew، MW SWAT: استفاده، کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل. ترانس. Asabe 2012 ، 55 ، 1491-1508. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
رستمیان، ر. ژاله، ع. افیونی، م. موسوی، س.ف. حیدرپور، م. جلالیان، ع. عباسپور، KC کاربرد مدل SWAT برای تخمین رواناب و رسوب در دو حوضه کوهستانی در مرکز ایران. هیدرول. علمی J. 2010 , 53 , 977-988. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
وانگ، YJ; منگ، XY; لیو، ژ. تجزیه و تحلیل رواناب ذوب برف Ji، XN تحت سناریوهای تغییر اقلیم ایجاد شده برای حوضه رودخانه Juntanghu، در سین کیانگ، چین. Tecnología y Ciencias del Agua 2016 ، 7 ، 41-54. [ Google Scholar ]
دهمی، بی. هیمانشو، SK; پاندی، ا. گوتام، AK ارزیابی مدل SWAT برای مطالعه تعادل آب حوضه رودخانه کوهستانی نپال. محیط زیست علوم زمین 2018 ، 77 ، 1-20. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ابریشمچی، ع. علیزاده، ح. تجریشی، م. ابریشمچی، ع. تحلیل سناریوی مدیریت منابع آب در حوزه رودخانه کرخه، ایران با استفاده از مدل WEAP. هیدرول. علمی تکنولوژی 2007 ، 13 ، 1. [ Google Scholar ]
هملات، ع. اریه، م. گیدووم، الف. شبیه سازی سناریوهای مدیریت منابع آب در حوزه های آبخیز غرب الجزایر با استفاده از مدل WEAP. عرب جی. ژئوشی. 2012 ، 6 ، 2225-2236. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
استیو، پی. وارلا-اورتگا، سی. بلانکو-گوتیرز، آی. داونینگ، TE یک مدل هیدرو-اقتصادی برای ارزیابی اثرات تغییرات آب و هوا و سازگاری در کشاورزی آبی. Ecol. اقتصاد 2015 ، 120 ، 49-58. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
نش، جی. Sutcliffe، JV پیش‌بینی جریان رودخانه از طریق مدل‌های مفهومی بخش اول – بحثی درباره اصول. جی هیدرول. 1970 ، 10 ، 282-290. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
گوپتا، HV; سروشیان، س. Yapo، PO وضعیت کالیبراسیون خودکار برای مدل های هیدرولوژیکی: مقایسه با کالیبراسیون متخصص چند سطحی. جی هیدرول. مهندس 1999 ، 4 ، 135-143. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
کالینز، ام. کنوتی، آر. آربلاستر، ج. Dufresne, JL; فیشفت، تی. فریدلینگشتاین، پی. گائو، X. تغییرات آب و هوایی طولانی مدت: پیش بینی ها، تعهدات و برگشت ناپذیری. در گزارش های زمین شناسی و علوم جوی ; 2013; در دسترس آنلاین: https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_Chapter12_FINAL.pdf (در 21 فوریه 2021 قابل دسترسی است).
Matchett، EL; Fleskes، JP اثرات پیش‌بینی‌شده آب و هوا، شهرنشینی، مدیریت آب و احیای تالاب‌ها بر روی زیستگاه پرندگان آبی در دره مرکزی کالیفرنیا. PLoS ONE 2017 , 12 , e0169780. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
تهی، SE; Viers، JH; کوه، پاسخ هیدرولوژیکی JF و حساسیت حوزه آبخیز به گرم شدن آب و هوا در سیرا نوادای کالیفرنیا. PLoS ONE 2010 ، 5 ، e9932. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
کو، ال. لی، ایکس. لین، جی. Kang, J. شبیه سازی منابع آب شهری در Xiamen بر اساس یک مدل WEAP. Water 2018 , 10 , 732. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
اصغر، ع. اقبال، ج. امین، ع. Ribbe، L. مدل‌سازی هیدرولوژیکی یکپارچه برای ارزیابی تقاضا و عرضه آب تحت سناریوهای تغییر اقلیم اجتماعی-اقتصادی و IPCC با استفاده از WEAP در حوضه سند مرکزی. J. Water Supply Res. تکنولوژی Aqua 2019 ، 68 ، 136–148. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
Adgolign، TB; رائو، GVRS؛ Abbulu، Y. مدل سازی WEAP تخصیص منابع آب سطحی در زیر حوضه دیدسا، اتیوپی غربی. حفظ کنید. منبع آب مدیریت 2016 ، 2 ، 55-70. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
خلیل، ع. ریتیما، ا. Phankamolsil، Y. تغییرات پیش بینی شده در وضعیت آب حوضه Mae Klong، تایلند، با استفاده از مدل WEAP. محیط آب برنج. 2018 ، 16 ، 439-455. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
وو، زی. لین، کیو. لو، جی. او، اچ. Qu، JJ تجزیه و تحلیل فرکانس خشکسالی هیدرولوژیکی برای حوضه رودخانه Xijiang در جنوب چین با استفاده از داده های جریان مشاهده شده. نات. خطرات 2015 ، 77 ، 1655-1677. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
لی، ایکس. ژائو، ی. شی، سی. شا، ج. وانگ، Z.-L. وانگ، ی. کاربرد مدل ارزیابی و برنامه ریزی آب (WEAP) برای برآورد استراتژی مدیریت منابع آب در منطقه جدید بینهای ساحلی، چین. ساحل اقیانوس. مدیریت 2015 ، 106 ، 97-109. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
فیض، م. لیو، دی. فو، س. عزیر، م. خان، MI; بیگ، اف. لی، تی. تغییرپذیری جریان کوی، S. جریان و شدت خشکسالی در حوضه رودخانه Songhua، شمال شرقی چین. استوک. محیط زیست Res. ارزیابی ریسک 2018 ، 32 ، 1225-1242. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
وانگ، J.-X. هوانگ، J.-K. یان، T.-T. تأثیرات تغییر آب و هوا بر تولید آب و کشاورزی در ده حوزه رودخانه بزرگ در چین. جی. اینتگر. کشاورزی 2013 ، 12 ، 1267-1278. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Xiong، W. هولمن، آی. لین، ای. کانوی، دی. جیانگ، جی. خو، ی. لی، ی. تغییرات آب و هوایی، در دسترس بودن آب و تولید غلات آینده در چین. کشاورزی اکوسیست. محیط زیست 2010 ، 135 ، 58-69. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]

شکل 1. یک نمودار شماتیک که پیکربندی مدل ارزیابی و برنامه ریزی آب (WEAP) را در حوضه رودخانه هانگشوی (HRB) نشان می دهد.

شکل 2. نمودار جریان مدل که ادغام ابزار ارزیابی خاک و آب (SWAT) و مدل های ارزیابی و برنامه ریزی آب (WEAP) را نشان می دهد.

شکل 3. مشاهده شده در مقابل جریان شبیه سازی شده (ماهانه) حوضه رودخانه هنگشوی در طول فرآیندهای کالیبراسیون و اعتبارسنجی: ( الف ) ایستگاه تیانر ( ب ) ایستگاه کیان جیانگ.