بررسی جامع برآورد منابع آب و تحلیل سیل و بهره وری از آب در حوضه کرخه

کمیت و کیفیت منابع آب و نحوه بهره برداری از آن در حوضه های مختلف از جمله پارامترهای مهم مورد نیاز در برنامه ریزی و استفاده از این منابع می باشد. برنامه چالش آب و غذا ‭(The Challenge Program for Food and Water) ‬و یا به اختصار ‭(CPWF) ‬با دو پروژه از اوت ‮‭2005‬ تا دسامبر ‮‭2008‬ شروع و اجرا گردید. یکی از این دو پروژه بهبود توانمندی ساکنین زیرحوضه های بالا دست مناطق خشک بوسیله مدیریت جامع منابع طبیعی بوده که به اختصار پروژه ‭PN‬‮‭24‬ و یا ‭LR ‬می باشد. فرآیند تحقیقات بوسیله مدیریت جامع منابع طبیعی ‭(IntegratedNaturalResources Management (INRM)) ‬جهت دهی شده است. منابع آب مهمترین مولفه از ظرفیت های منابع طبیعی حوضه برای مدیریت جامع می باشد. بدین منظور مولفه های منابع آب مورد توجه بوده و در این پژوهشبررسی جامع برآورد منابع آب و تحلیل سیل و بهره وری از آب در حوضه کرخه برای تامین این هدف در دستور کار قرار گرفت. اهداف اصلی طرح دستیابی به توزیع زمانی و مکانی کمیت و کیفیت منابع آب مصرفی، مکانیزم شکل گیری سیلاب و روابط بارش رواناب، شناخت روابط عوامل موثر در تولید آب و تاثیر کاربری ها بر رواناب و نیز شناخت وضع موجود بهره وری آب در حوضه کرخه می باشد. بدین منظور چهار پروژه پژوهشی شامل تحلیل منطقه ای آبدهی و ضریب جریان،بررسی بیلان آب و بهره وری از آن، کاربرد مدل تک واقعه بارش رواناب در ارزیابی کاربری اراضی در تولید سیل بالادست و بررسی توزیع زمانی و مکانی کیفیت منابع آب در حوضه کرخهدردو مقیاس کوچک و بزرگ شروع گردید. نتایج بررسی بیلان آبی حوضه کرخه نشان داد که ‮‭68/4‬ درصد بارش حوضه کرخه به صورت تبخیر و تعرق، ‮‭15/3‬ درصد نفوذ در سطح حوضه و ‮‭16/3‬ درصد آن به صورت رواناب سطحی از حوضه خارج می شود. هم چنین در مقیاس حوضه، طی سال های ‮‭1373‬ تا ‮‭1385‬ مصرف آب از ‮‭2908‬ میلیون مترمکعب به ‮‭5427‬ میلیون مترمکعب افزایش داشته که رشد ‮‭86/6‬ درصدی را نشان می دهد. بررسی عملکرد محصولات کشاورزی در تحلیل بهره وری نشان می دهد که عملکرد محصولات کشاورزی نیز طی دوره ‮‭1373‬ الی ‮‭1385‬رشد چشمگیر داشته و از ‮‭5026‬ کیلوگرم در هکتار به ‮‭8177‬ کیلوگرم در هکتار رسیده است که رشد‮‭63‬ درصدی را نشان میصدهد. بر این اساس، متوسط بهره وری آب در سطح حوضه بدون لحاظ تولیدات دامی و آبزیان در سال های ‮‭1373‬ و ‮‭1385‬ به ترتیب ‮‭0/614‬ و ‮‭0/88‬کیلوگرم به ازای مصرف یک مترمکعب آب بدست آمده است. شایان ذکر است که آمار تفکیکی آبیاری تکمیلی محصولات زراعی و باغی دیم در اختیار قرار نگرفت، که با احتساب سهمی از آب مصرفی برای این بخش به همراه لحاظ تولیدات دامی و فرآورده های آبزیان، بهره وری آب در سال های یاد شده به مراتب از این مقدار بیشتر میصباشد. نتایج بررسی بیلان و بهره وری از آب در مقیاس های مختلف ارقام متفاوتی از سهم مولفه های مختلف بیلان را در زیرحوضهصهای مختلف کرخه نشان می دهد. نتایج بررسی مولفه های بیلان هیدرولوژیکی حوضه ها نشان می دهد که سهم مقادیر متفاوتی می باشند. سه مولفه نفوذ، تبخیر و تعرق و رواناب سطحی خروجی حوضه ها در حوضه هنام به ترتیب ،‮‭50 40‬ و ‮‭10‬ درصد و در حوضه کشکان ‮‭39‬ ، ‮‭21‬ و ‮‭40‬ درصد می باشند. نتایج تحقیق نشان می دهد که راندمان آبیاری در زیر حوضه هنام برای سه محصول اصلی منطقه شامل یونجه، گندم و شبدر به ترتیب ،‮‭53 75‬ و ‮‭32‬ درصد و بهره وری فیزیکی آب برای این محصولات نیز به ترتیب ‮‭85‬/،‮‭1/69 1‬ و ‮‭1/43‬ کیلوگرم برای هر مترمکعب آب مصرفی می باشد. بهره وری فیزیکی این سه محصول در حوضه کشکان به ترتیب ‮‭54‬/،‮‭1/51 1‬ و 1 کیلوگرم برای هرمترمکعب آب بدست آمده است. بررسی مولفه های جریان در سرتاسر حوضه کرخه نشان داد که درصد دبی پایه از کل جریان سطحی بین ‮‭4.68‬ تا ‮‭94‬ درصد در تغییر است. کمترین سهم دبی پایه از کل دبی مربوط به حوضه پل زال و بیشترین سهم مربوط به حوضه سراب سیدعلی می باشد که هر دو در حوضه کشکان واقع شده اند. ضریب جریان سطحی بر اساس نتایج تحقیق از ‮‭9.8‬ درصد در زیر حوضه خرس آباد تا ‮‭107‬ درصد در زیر حوضه پل زال در تغییر است. این موضوع نشان می دهد که بخشی از جریان های سطحی خروجی از زیرحوضه پل زال از حوضه های اطراف وارد این حوضه می شوند که به نظر میرسد این بخش ورودی بیشتر از طریق جریانهای زیر سطحی تامین می گردد. هم چنین نتایج پژوهش نشان داد که سازندهای کارستی در سهم نفوذ از بارندگی و سهم دبی پایه نقش بسیار مهمی را دارا می باشند، به طوری که در رابطه بین دبی پایه با دو متغیر بارندگی و مساحت سازندهای کارستی همگی دارای رابطه همبستگی با ضریب همبستگی بالاتر از ‮‭0/97‬ می باشند. موضوع سیل در حوزه های آبخیز با سطوح متفاوت متاثر از تغییر کاربری اراضی، به کمک مدل کامپیوتری ‭HEC-HMS ‬مورد بررسی قرار گرفت. مدل سازی در حوضه های کوچک بالا دست شامل حوزه های آبخیز هنام و مرک به ترتیب در استانهای لرستان و کرمانشاه و زیر حوضه های اصلی کرخه شامل سیمره و کشکان انجام شد. در بررسی اثرات تغییر کاربری راضی بر سیلاب، بعد از واسنجی مدل برای حوضه ها، مدل برای دو سناریوی خوش بینانه و بدبینانه تغییرات کاربری نسبت به وضع موجود اجرا شد.نتایج نشان داد که تغییرات کاربری در هر کدام از زیر حوضه های مورد مطالعه و نهایتا در کل حوضه در مقادیر دبی اوج و حجم سیلاب تغییرات قابل توجهی را ایجاد نموده است. بر اساس نتایج این تحقیق در تحلیل کیفیت منابع آب، املاح موجود در آب از بالا دست به سمت پایین دست در همه زیرحوضه ها افزایش یافته است. بعلاوه بررسی تغییرات زمانی مولفه های کیفیت آب نشان می دهد که املاح آب در اغلب زیر حوضه ها در طول دوره آماری دارای روند افزایشی است. این تغییرات در پایین دست نرخ افزایشی بیشتری را نشان می دهند.بررسی های انجام شده نشان می دهد نمونه های آب بدست آمده در زیر حوضه های مختلف نشان دهنده عدم یکنواختی کیفیت آب در طول مسیر رودخانه می باشد. در ه