تحلیل یکپارچه دینامیک های عملیاتی سد سفیدرود در دوره ۱۶ سال آبی: شواهد کمی از شکست ایستایی در چرخه ورودی–ذخیره–خروجی

پایداری عملکرد مخازن بزرگ به توانایی آن ها در حفظ یک تعادل بلندمدت میان جریان ورودی، حجم ذخیره و جریان خروجی وابسته است. با این حال، شواهد فزاینده ای نشان می دهد که بسیاری از سامانه های مخزنی تحت فشارهای اقلیمی و مدیریتی، رفتار غیرایستا و تغییر رژیم را تجربه می کنند. در این مطالعه، دینامیک های عملیاتی سد سفیدرود با استفاده از داده های روزانه چهار متغیر کلیدی جریان ورودی (IFR)، حجم ذخیره مخزن (RSV)، تراز سطح آب (RWL) و جریان خروجی کل (OFR) در دوره ۱۶ سال آبی (۱۳۸۸–۱۴۰۴) مورد تحلیل قرار گرفت. برای شناسایی تغییرات ساختاری و رفتاری سامانه، مجموعه ای از روش های آماری و چندمقیاسی شامل آزمون نقطه تغییر Pettitt، آزمون روند Mann–Kendall همراه با شیبSen ، تجزیه STL، همبستگی پویای پنجره ای و تحلیل موجک پیوسته (CWT) به کار گرفته شد. نتایج نشان دهنده وقوع یک شکست ساختاری معنادار در حوالی سال آبی ۱۳۹۴–۱۳۹۵ است که با کاهش حدود ۳۷٪ حجم ذخیره مخزن، افت تراز سطح آب، فروپاشی همبستگی بین IFR و RSV و افزایش نوسانات کوتاه مدت همراه بوده است. تحلیل فصلی و آزمون حساسیت با حذف دوره آبیاری کشاورزی نشان داد که رهاسازی های فصلی، هرچند موجب تشدید نوسانات کوتاه مدت می شوند، عامل اولیه این تغییر رژیم نیستند. جابه جایی توان موجک RSV از مقیاس های سالانه به مقیاس های ۶۰–۱۲۰ روزه نیز بیانگر گذار سامانه از بهره برداری مبتنی بر برنامه ریزی بلندمدت به تصمیم گیری های واکنشی و کوتاه مدت است. این شواهد نشان می دهد که سد سفیدرود پس از سال ۱۳۹۴–۱۳۹۵ دیگر در یک حالت steady-state قابل بازگشت قرار ندارد و دچار «شکست ایستایی» شده است.

کلیدواژه ها:

شکست ایستایی ، بهره برداری مخزن ، همبستگی پویا ، تحلیل چندمقیاسی ، سد سفیدرود