پایش خشکسالی هیدرولوژیکی در حوزه آبخیز دریای خزر
Publish place: Watershed Engineering and Management، Vol: 15، Issue: 4
Publish Year: 1402
Type: Journal paper
Language: Persian
View: 141
This Paper With 18 Page And PDF Format Ready To Download
- Certificate
- I'm the author of the paper
این Paper در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:
Export:
Document National Code:
JR_JWEM-15-4_005
Index date: 24 December 2023
پایش خشکسالی هیدرولوژیکی در حوزه آبخیز دریای خزر abstract
مقدمه شناخت فرکانس وقوع خشکسالی های با شدت و تداوم های مختلف و پیش بینی به موقع آن ها برای اعلام هشدار، یکی از نیازهای اساسی پروژه های منابع آب است. پدیده خشکسالی، به سه گروه عمده هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژی تقسیم می شود. پایش خشکسالی های هیدرولوژیکی، یکی از نیازهای اساسی مدیریت منابع آب در حوزه های آبخیز، به ویژه در بخش کشاورزی آبی به شمار می آید. در سال های اخیر، شاخص ها و روش های جدیدی برای پایش خشکسالی هیدرولوژیکی در سطح جهان ارائه شده است. مواد و روش ها در این پژوهش، شاخص های جریان کمینه (Q۷۵، Q۹۰ و Q۹۵) مستخرج از منحنی تداوم جریان و سری های جریان کمینه (۱۰ و۳۰ روزه) و همچنین، حجم کمبود جریان برای پایش خشکسالی هیدرولوژیکی در حوضه دریای خزر، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، ۴۰ ایستگاه هیدرومتری که دارای آمار ۴۱ ساله (از سال آبی ۱۳۵۱-۱۳۵۰ تا ۱۳۹۱-۱۳۹۰) بود، انتخاب شد. در مرحله بعد، داده های ایستگاه های مورد مطالعه از نظر همگنی، استقلال و تصادفی بودن، مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس، به کمک روش تحلیل خوشه ای مرتبه ای و رگرسیون گام به گام، مناطق همگن هیدرولوژیکی تعیین و تحلیل منطقه ای این شاخص ها انجام شد. نتایج و بحث برای بررسی ویژگی های جریان کمینه در حوضه دریای خزر، ابتدا منحنی تداوم جریان برای هر یک از ایستگاه ها رسم و سپس، سه شاخص Q۷۵، Q۹۰ و Q۹۵ برای هر یک از ایستگاه ها محاسبه شد. برای مقایسه مکانی جریان کمینه، از دبی کمینه ویژه یا qs (مقدار دبی کمینه تقسیم بر سطح) استفاده شد. شاخص qs۷۵، بین ۰.۰۰۰۶ تا ۱۳ متر مکعب بر ثانیه بر کیلومتر مربع تغییر می کند. مقدار qs۷۵، در قسمت های شرقی، کمتر (خشک تر) و در قسمت های غربی منطقه، مقدار خشکی جریان کمتر از سایر نقاط است. بررسی نقشه های توزیع مکانی این سه شاخص، نشان می دهد که روند تغییرات مکانی آن ها تقریبا مشابه است و همگی بیانگر مرطوبتر بودن مناطق غربی حوضه دریای خزر نسبت به مناطق شرقی و مرکزی هستند. در مرحله بعد، برای بررسی شاخص های جریان کمینه، ابتدا سری جریان های کمینه ۱۰ و ۳۰ روزه تهیه شد. با مقایسه پارامترهای توزیع به کمک روش امتیازدهی، توزیع لوگ پیرسون تیپ سه، به عنوان بهترین توزیع در بیشتر ایستگاه ها انتخاب شد. پس از انتخاب مناسب ترین توزیع، مقادیر شاخص های کمینه ۱۰ روزه و ۳۰ روزه با دوره بازگشت های مختلف محاسبه شد. بررسی میانگین شاخص ها نشان می دهد که کمترین مقدار دبی کمینه ۱۰ روزه با مقدار ۰.۰۱ متر مکعب بر ثانیه در ایستگاه وطنا (۰۳۵-۱۲) واقع در شرق حوضه و بیشترین میزان با مقدار ۹۱.۲ متر مکعب در ثانیه در ایستگاه رودبار (۰۳۴-۱۷) در منطقه غرب حوضه است. در مورد میانگین دبی کمینه ۳۰ روزه نیز کمترین مقدار برابر ۰.۰۲ متر مکعب برثانیه و بیشترین مقدار برابر ۸.۵۲ متر مکعب بر ثانیه در همین دو ایستگاه است. به منظور، بررسی تغییرات زمانی شدت خشکسالی هیدرولوژیکی، سری های زمانی سالانه جریان کم ۱۰ و ۳۰ روزه در هر ایستگاه نسبت به سال وقوع آن ها ترسیم شدند تا روند تغییرات وضعیت خشکسالی در سال های مختلف مشخص شود. بررسی روند زمانی شاخص های جریان کمینه بر روی نمودارها، نشان از کاهش مقدار شاخص ها طی سال های اخیر و روند منفی شاخص ها دارد. به عبارت دیگر، نمودارها تقریبا در همه ایستگاه ها بیان از خشکسالی های هیدرولوژیکی (کاهش شاخص های جریان کمینه) طی سال های اخیر دارند. برای تعیین طول دوره های جریان کمینه نیز، در ایستگاه های مختلف میانگین های متحرک ۱۰ و ۳۰ روزه دبی با مقدار شاخص Q۹۰، مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که تداوم خشکسالی در قسمت های مرکزی حوضه دریای خزر (زیرحوضه های پلور، رزن، کرسنگ، تنگه لاویج، پل ذغال و زوات) بیشتر از بقیه مناطق است که این زیرحوضه ها در استان مازندران واقع هستند. کمترین تداوم خشکسالی (بین ۲۲ تا ۲۵ روز) نیز مربوط به زیرحوضه های شلمان، پل سازمان، پاشاکی، آستانه و توتکابن در قسمت شرقی حوضه دریای خزر و در استان گیلان است. قسمت های شرقی حوضه نیز طول دوره خشکسالی بین ۲۸ تا ۳۰ روز را تجربه کرده اند. نتیجه گیری نتایج نشان می دهد که در سال های ۱۳۷۷ تا ۱۳۹۰، در بیشتر ایستگاه ها شدیدترین و طولانی ترین خشکسالی ها اتفاق افتاده است. بررسی توزیع مکانی شاخص های جریان کمینه و حجم کمبود جریان، بیانگر خشک تر بودن قسمت های شرقی حوضه نسبت به مرکزی و غرب حوضه دریای خزر است. هرچند، طول دوره خشکسالی های هیدرولوژیکی در خزر مرکزی بیشتر از سایر نقاط حوضه است. بررسی روند زمانی شاخص ها نیز بیانگر افزایش تکرار و طول مدت خشکسالی های هیدرولوژیکی در سالهای اخیر است. مقایسه شاخص های مختلف نشان می دهد که همه شاخص ها نتایج مشابهی در منطقه دارند. بررسی روابط منطقه ای نشان داد که در منطقه همگن شرقی عامل تاثیرگذار بر شاخص های جریان، ارتفاع است. در حالی که در منطقه مرکزی و غربی مساحت و تراکم زهکشی، تاثیر بیشتری دارند.
پایش خشکسالی هیدرولوژیکی در حوزه آبخیز دریای خزر Keywords:
پایش خشکسالی هیدرولوژیکی در حوزه آبخیز دریای خزر authors
سیما رحیمی بندرآبادی
استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
بهرام بهرام ثقفیان
استاد، دانشکده عمران، معماری و هنر، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران
طیب رضیئی
استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
مراجع و منابع این Paper:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :