تعيين نياز آبي محيط زيستي زيرحوزه هاي رودخانه كرج با استفاده از رويكرد منحني تداوم و شاخص هاي تغييرپذيري جريان

Environmental flow requirements of Karaj River’s sub-watersheds using Flow Duration Curve and Indicators of Hydrological Alteration

حقابه محيط‌ زيستي تركيبي از كميت، كيفيت و زمان‌بندي آب موردنياز براي پايداري اكوسيستم آبي است. رودخانه كرج يكي از پنج رودخانه حفاظت‌شده كشور است كه منبع مهم تأمين‌كننده آب آشاميدني تهران و كرج، آب كشاورزي و منبع تأمين برق كشور است. اين رودخانه درگذشته نيازهاي محيط‌زيستي پايين‌دست را تأمين مي‌كرده ولي در سال‌هاي اخير و به دليل رشد مصرف آب كلان‌شهر تهران و كرج بخش عمده آب اين رودخانه براي مصرف شرب تخصيص مي‌يابد و اين مسئله حيات زيستمندان وابسته به آن را درخطر قرار داده است. مقاله حاضر باهدف تعيين دامنه قابل‌قبول حقابه محيط‌زيستي رودخانه كرج و مقايسه آن با مقدار برآورد شده توسط وزارت نيرو صورت گرفته است. بدين منظور، ابتدا با استفاده از روش‌هاي منحني تداوم جريان (Q90 و Q95) و شاخص‌هاي تغييرپذيري جريان، حقابه زيست محيطي رودخانه در سطح زيرحوزه و در مقياس زماني ماهانه محاسبه گرديد كه به‌اين‌ترتيب سهم زيرحوزه‌هاي مختلف در تأمين حقابه مشخص شده و مي‌تواند جهت مديريت حوزه‌هاي آبخيز مدنظر قرار گيرد. نتايج نشان داد كه روش منحني تداوم جريان Q95 بالاترين و تنانت اصلاح‌شده وزارت نيرو كمترين مقادير را برآورد مي‌كنند، براي مثال در آخرين ايستگاه (سيرا-كرج) مقدار Q95 ميانگين ماهانه 5/75 m3/s است درحالي‌كه مقدار ميانگين برآورد شده از تنانت m3/s 2/35 مي‌باشد. درنهايت، مقادير به‌دست‌آمده به‌وسيله روش منحني تداوم جريان به‌عنوان حد بالا و شاخص تغييرپذيري جريان به‌عنوان حد پايين حقابه رودخانه كرج به‌صورت ماهانه پيشنهاد شد.

Environmental flow (EF) is the quantity, quality and timing of water needed for ensuring the sustainability of aquatic ecosystems. The Karaj River is one of the five protected rivers in Iran. It provides drinking water for the cities of Tehran and Alborz, water needed for agriculture, and is also an important power supply source for the country. While the river has fulfilled for a long time environmental requirements of downstream areas, this has been threatened in recent years by increasing demands of the rapidly growing population in Tehran and Karaj. In the present study, we tried to find an acceptable environmental flow range by using Flow Duration Curve (FDC) and Indicators of Hydrological Alteration and compared the results with the Tennant method which has been officially used by the Energy Ministry of Iran. Results are presented in monthly resolution and at the scale of sub-watersheds to provide a spatio-temporal EF analysis that can be used in watershed management planning. Based on the results, highest and lowest amounts of EF were calculated by FDC-Q95 and Tennant methods, respectively. For instance, the monthly mean Q95 in last gauge (Sira-Karaj) equals 5.75 m3/s, while the mean value estimated by Tennant is just 2.35 m3/s. Eventually, this study suggests a range of the EF values obtained by the FDC method as the upper monthly threshold and the Indicators of Hydrological Alteration as lower monthly threshold for Environmental Flow in Karaj River.