پایش تغییرات دینامیکی پارامترهای کیفیت‌آب مخزن سدها با سنجش‌از‌دور

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب دانشکده آب و خاک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

doi
10.22059/ijswr.2025.400147.669993
چکیده

پایش مداوم کیفیت‌آب مخازن سدها، به‌ویژه در مواجهه با تغییرات اقلیمی و فشارهای انسانی، برای مدیریت بهینه منابع آب ضروری است. در این پژوهش، از تصاویر ماهواره‌ Landsat8 به‌منظور مدل‌سازی و پهنه‌بندی دو پارامتر کلیدی کیفیت‌آب شامل کلروفیل‌آ و کدورت مخزن سد Choke Canyon در ایالت تگزاس‌آمریکا استفاده شد. به‌منظور تخمین دقیق مقادیر این پارامترها، روش رگرسیون خطی چندمتغیره بر مبنای داده‌های میدانی برداشت‌شده از 19 نقطه در سطح مخزن توسعه یافت. نتایج مدل‌سازی نشان‌داد که روابط استخراج‌شده به‌ترتیب با ضریب‌تعیین و RMSE، 96/  0و 09/0 برای کلروفیل‌آ و 84/0 و 1/0 برای کدورت در زمان‌مرجع، عملکرد قابل قبولی دارند. همچنین به‌منظور کاهش خطاهای ناشی از تغییرات جوی‌و‌شرایط محیطی در اثر گذشت‌زمان و پیش‌بینی مقادیر پارامترهای کیفی آب مخزن برای زمان آینده، از پارامتر اصلاحی ویژه (SCP) استفاده‌شد که با اعمال آن، مقدار خطای  RMSE در زمان-جدید برای تخمین کلروفیل‌آ از 15/0 به 09/0 و برای کدورت از 14/0 به 05/0 کاهش یافت. تحلیل نتایج ترسیم پهنه‌بندی پارامترهای کیفی آب نشان‌داند که بیش‌ترین غلظت کلروفیل‌آ عمدتاً در نواحی غربی، دیواره‌های کناری و مناطق کم‌عمق مخزن، و بیش‌ترین غلظت کدورت در نواحی میانی و عمیق مخزن مشاهده می‌شود که این الگوها به عوامل محیطی همچون عمق آب، جریان‌های ورودی به مخزن، و توپوگرافی مخزن وابسته می‌باشند. در مجموع، یافته‌های این پژوهش نشان‌داد که ترکیب تصاویر ماهواره‌ای، مدل‌سازی آماری و اصلاحات‌طیفی می‌توانند به‌عنوان روشی کارآمد برای پایش کم‌هزینه و گسترده کیفیت آب دریاچه‌ها و مخازن سدها مورد استفاده قرار گیرند.