Detection of climate change and its impact on the trend of water quality in Kamal Saleh dam basin

Shahkarami, Nazanin

Detection of climate change and its impact on the trend of water quality in Kamal Saleh dam basin

Document Type : Original Article

Author

Nazanin Shahkarami

Department of Civil Engineering, Arak University, Arak, Iran

Abstract

Abstract
Climate change and its impacts on water resources have been proven. In order to detect the phenomenon of climate change, this study firstly analyzes the time series of temperature and rainfall in the Kamal Saleh dam basin. The temperature and precipitation data of the basin area stations were investigated in the existing time period. For this purpose, the randomness analysis, turning points and autocorrelation tests as well as trend tests including parametric test, linear regression and nonparametric tests, Man-Kendall and Spearman’s Rho, were performed in a seasonal time steps for each station. Also, the minimum and maximum annual temperatures were analyzed. In general, the rejection of assuming the randomness of temperature time series in some stations and the existence of trends in most of them, as well as the trend of decreasing winter precipitation and increasing summer precipitation can be inferred as a reason for the existence of climate change in the study basin. In the following, the impact of climate change on the quality of surface water of the basin were studied. To do this, the trend of water quality components at Tire Doab station during the fifteen years period was analyzed by statistical tests for spring and winter seasons. For amounts of K, Na, Mg, Ca, SO4, Cl, HCO3 in water, a significant trend at 90% confidence level was observed. The amount of EC had an increase in spring but not significant and showed a significant trend at 95% confidence level in winter. TDS showed a significant trend at 95% confidence level. These results indicated the potential impact of the climate change on decreasing water quality.

Keywords

References

منابع

افضلی، آ. و ک. شاهدی. 1393. بررسی روند تغییرات کمی وکیفی آب زیرزمینی دشت آمل- بابل. پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، سال پنجم، شماره 10، ص 156- 144.

بیاتی خطیبی، م.، م. شهبازی و م.ا. حیدری. 1393. پیشیابی و تغییر روند کیفیت آب رودخانه اهر و بررسی تاثیر احتمالی آن بر سلامت انسان. مجله هیدروژئومورفولوژی، سال اول، شماره 1، ص 109-93.

بردی شیخ، و.، ی. موشخیان و م. نصیری. 1388. مقایسه روند متغیرهای آبدهی حوضه آبریز اترک. پنجمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، کرج.

تبریزی، م.، م.ج. سلطانی، ص. شادفر و آ. جاهدی. 1388. بررسی تغییرات زمانی و مکانی بارش دراستان تهران در محیط .GIS ششمین همایش و نمایشگاه سامانه اطلاعات مکانیGIS .

خنامانی، ع.، ا. دودانگه، ف. سلیمانی، ح. کریمزاده و س. سلطانی. ۱۳93. روند تغییرات برخی از خصوصیات شیمیایی آبهای زیرزمینی دشت سگزی اصفهان طی سال های ۱۳۷۴ تا ۱378. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک، سال هجدهم، شماره 67، ص 68-59.

روشن، غ.، ر. موسوی و ا. کامیار. 1391. ارتباطسنجی تأثیر گرمایش جهانی بر کیفیت آب در خروجی حوضه آبریز گرگانرود با تأکید بر عنصر بارش. فصلنامه آمایش جغرافیایی فضا، سال دوم، شماره 5، ص 133-117.

شاهکرمی، ن. 1394. بررسی پدیده تغییر اقلیم در حوضههای آبریز قرهچای (سد ساوه) و سد کمال صالح در استان مرکزی و ارزیابی اثرات ناشی از آن بر منابع آب حوضههای مذکور با استفاده از شاخصهای متداول. طرح تحقیقات کاربردی شرکت سهامی آب منطقه‌ای مرکزی.

عبادتی، ن. و م. هوشمندزاده. 1393. بررسی کیفیت آب رودخانۀ دز در ایستگاه آب سنجی دزفول، مجله اکوهیدرولوژی، سال اول، شمارۀ 2، ص 81-69.

علیزاده، ا. 1388. اصول هیدرولوژی کاربردی. چاپ بیست و ششم. انتشارات آستان قدس رضوی، مشهد.

محمودی، پ.، ت. طاوسی و ع. شاهوزئی. 1394. خشکسالی و تاثیر آن بر کیفیت منابع آب سطحی در استان سیستان و بلوچستان، نشریه پژوهش آب در کشاورزی، جلد 29، شماره 1، ص 34-21.

مددینیا، م.، س.م. منوری، ع. کرباسی، س.م.ب. نبوی و ا. رجب زاده. 1393. بررسی کیفی آب رودخانه کارون در بازه اهواز با استفاده از شاخص کیفی آب، مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره شانزدهم، شماره 1، ص60-49.

مردیان، م. 1388. بررسی رسوبدهی وقایع سیلابی با استفاده از مدل MUSLE و آمار مشاهداتی در زیرحوضههای سد کمال صالح استان مرکزی. پایاننامه کارشناسی ارشد آبخیزداری. استاد راهنما: نجفینژاد، ع.، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

مرید، س. 1389. طرح پژوهشی ارزیابی ریسک خشکسالی حوضه آبخیز دریاچه ارومیه و ارائه برنامه مدیریت ریسک خشکسالی بخش‌های ذینفع با تأکید بر تأمین نیاز آبی دریاچه ارومیه. پژوهشکده مهندسی آب دانشگاه تربیت مدرس.

معروفی، ص. و ح. طبری. 1390. آشکارسازی روند تغییرات دبی رودخانه مارون با استفاده از روشهای پارامتری و ناپارامتری، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال بیست و ششم، شماره 2 ، ص 146-125.

مقدم، ع.، م. قلعهبان تکمهداش و ک. اسماعیلی. 1392. بررسی روند تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای کیفی آب دشت مشهد با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک، جلد بیستم، شماره 3، ص 225-211.

Delpla, I., A.V. Jung, E. Baures, M. Clement and O. Thomas. 2009. Impacts of climate change on surface water quality in relation to drinking water production. Journal of Environment International, 35: 1225–1233.

Helsel, D.R. and R. M. Hirsch. 2002. Statistical Methods in Water Resources Techniques of Water Resources Investigations, Book 4, chapter A3. U.S. Geological Survey. 522 pages.

Hirsch, R. M., D. R. Helsel, T. A. Cohn and E. J. Gilroy. 1993. Statistical Analysis of Hydrologic Data, Chapter 17 in the Handbook of Hydrology, David R. Maidment, Editor in Chief, McGraw-Hill, Inc., New York.

Kendall, M. G., 1975. Rank Correlation Methods. Charles Griffin: London, UK.

Lomberg, N. j., 2010. Seasonal exposure in the form of precipitation and its efect on water quality for the Roodeplaat dam drainage basin: 2000-2009. Master of science in envirinmental management, university of johannesburg, Supervisor: Prof. Harmse, J. T.

Mann, H. B., 1945. Nonparametric tests against trend. Econometrica 13: 245–259.

Mimikou, M. A., E. Baltas, E. Varanou and K. Pantazis. 2000. Regional impacts of climate change on water resources quantity and quality indicators, Journal of Hydrology, 234: 95–109

Tong, S. T. Y. and W. Chen. 2002. Modeling the relationship between land use and surface water quality, Journal of Environmental Management, 66: 377-393.

Whitehead, P. G., R. L. Wilby, R. W. Battarbee, M. Kernan and A. J. Wade. 2009. A review of the potential impacts of climate change on surface water quality, Journal of Hydrological Sciences, 54(1): 101-123.

Wilby, R., 2006. Integrated Modeling of Climate Change Impacts on Water Resources and Quality in a lowland Catchment: River Kennet, UK, Journal of Hydrology, 330: 204– 220.