بررسی خشکسالی هیدرولوژیکی حوضه آبخیز سد زاینده رود

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیارگروه اقلیم‌شناسی، دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه ریزی،

2 دانشجوی دکتری، آب و هواشناسی سینوپتیک، دانشکده علوم جغرافیایی و برنامه ریزی، دانشگاه اصفهان

چکیده

خشکسالی به عنوان یک پدیده طبیعی به ویژه در مناطقی با اقلیم خشک بارش مانند ایران از چالش های بسیار مهم در تامین آب می باشد. در این مقاله به کمک شاخص تامین آب‌های سطحی (SWSI) خشکسالی هیدرولوژیک حوضه بررسی گردیده است.جهت تحلیل خشکسالی هیدرولوژیی از داده های بارش،آب معادل برف،متوسط دما، دبی و حجم دخیره دریاچه سد زاینده رود در دوره زمانی 1388-1366 به صورت ماهانه و سالانه استفاده شده. متدولوژی مقاله مبتنی بر شاخص های خشکسالی SWSI ,SPI ,SDI, R ,R2 و تکنیک های زمین آمار،تحلیل روند و ضریب همبستگی می باشد.نتایج نشان می دهد که طبق شاخص SWSI درسال های 88-1366 ، 7 سال وضعیت خشکسالی (31 درصد)،10 سال در وضعیت نرمال (43 درصد) و 6 سال در وضعیت مرطوب (26 درصد) قرار دارند. همچنین سال 1378 با 55/2-SWSI= خشکترین و سال 1371 با 88/2 SWSI= مرطوبترین سال می باشد.علاوه برآن تحلیل مقایسه ای داده های بارش ، دبی،ذخیره حجم دریاچه،روند افزایشی دما و مقادیر آب معادل برف نشان می دهد که همپوشانی مناسبی بین متغیرهای مدلSWSI و خشکسالی های اقلیمیوجود دارد(r=0.78) در واقع طبق شاخص‌های استخراجی خشکسالی‌های‌اقلیمی نقش موثری در کاهش ضریب جریان حوضه ودبی پایه‌آن دارد. به عنوان نمونه کاهش بارش سالانه مهمترین ایستگاه حوضه (ایستگاه کوهرنگ) از متوسط 1420 میلیمتر سالانه به 750 میلی متردر سال 1387 و تداوم خشکسالی در 5 سال بعد ازآن (91-1387) باکاهش تجمعی بارش سالانه 2350 میلی‌متر منجر به افت33 درصدی دبی در ورودی سد(از 46 متر به 24 متر مکعب) گردیده است. آثار زیانبار این خشکسالی ها در اثر فاکتورهای مدیریتی و دخالت های انسانی به شکل فزاینده ای شدید شده که با توجه به غیر قابل پیش بینی بودن ولی تکرار پذیری آن به ویژه در چارچوب پدیده گرمایش جهانی در حوضه آبی زاینده رود پیشنهاد می شود در راهبردهای مدیریت منابع آب حوضه زاینده رود تجدید نظر جدی صورت گیرد و بجای انتخاب راهبردهای مبتنی بر فرافکنی و تامین آب به سمت راهبرد اصلاح الگوی مصرف رفت چراکه ادامه روند راهبرد تامین آب تنها مصرف بیشتر،ناپایداری شدیدتر اکوسیستم های انسانی و طبیعی موجود در حوضه را بدنبال خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessing the hydrological drought of Zayande Rood Basin

نویسندگان [English]

  • dariush Rahimi 1
  • zahra mohamadi 2
چکیده [English]

Increased or decreased rainfall compared to long-term average conditions, caused two phenomena such as floods and droughts. Drought is one of the climatic events that exhibit different forms in the vast expanse of Iran and influence natural life of habitants. Drought, rising temperatures and evapotranspiration, increased consumption patterns and poor management are the fundamental elements of a water crisis.ZayandeRood river because of these reasons is faced with severe economic challenges, social and management of water resources. In this paper, the surface water supply index (SWSI) was investigated catchment hydrological drought. The results showed that the years 1377 and 1378 are the most arid years in the basin that the amounts of SWSI are -2.52 and -2.55. The most humid year is 1371 and the amount of SWSI is 2.88 the frequency of the SWSI was demonstrated that during the period, with 43% of the basin has the highest frequency in normal conditions and after it been poor drought which has a frequency of 22%. Calculations have shown that in 31% of cases, the severity of drought conditions in the area have been different.The findings indicate that the climatic drought is the vital effective factor in the Zayande Rood Basin’s water crisis with high intensity and stability in relation to its past.
According to SWSI, in a period of 23 years there exists drought state for 7 years (31%). Normal state for 10 years (43%) and humid state (26%) for 6 years. The lowest SWSI volume was in the year 1999 at -2.55 indicating the most intense hydrologic drought and 1992 with 2.88 as the most humid year in the study region.Despite other factors like water-consumption pattern, population growth, industrial use and water transfer to other regions the causation of drought is due to the climate and hydrologic droughts, the natural phenomenon. Drawing policies based on appropriate scientific water management knowledge accompanied with risk management indexes the damage level on this Basin can be reduced.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought
  • Hydrology drought
  • Surface Water Supply Index
  • Zayandehrood Basin
  1. حجازی زاده، زهرا. سعید جوی‌زاده. 1389. مقدمه‌ای بر خشکسالی و شاخص‌های آن. چاپ اول، سازمان مطالعه و تدوین کتب علوم انسانی دانشگاه‌ها (سمت)، تهران.
  2. تاتینا، مرضیه. محمود روشنی و آتوسا بیگدلی. 1389. پایش و پهنه‌بندی خشک‌سالی در گیلان. چشم‌انداز جغرافیایی، دوره پنجم، شماره یازده، تهران.
  3. شاهرخ وندی، منصور. مهران لشنی زند و معصومه خاکپور. 1388. بررسی خشک‌سالی هیدرولوژیک و ارتباط آن با بارش در حوضه رودخانه خرم‌آباد. آمایش محیط، شماره ششم، تهران. .
  4. کارآموز، محمد. شهاب عراقی‌نژاد. 1389. هیدرولوژی پیشرفته، کتابخانه آستانه مقدس حضرت فاطمه معصومه (س). قم.
  5. کریمی، مهشید. کاکا شاهدی و مطلّب بایزیدی. 1394. تحلیل خشک‌سالی هیدرولوژیکی با روش حد آستانۀ ثابت (مطالعه موردی: حوضۀ آبخیز کرخه). پژوهشنامۀ مدیریت حوضۀ آبخیز. دوره ششم، شماره یازدهم، ساری.
  6. گل محمدی، مریم. علیرضا مساح بوانی. 1390. بررسی تغییرات شدت و دوره بازگشت خشک‌سالی حوضه قره‌سو در دوره‌های آتی تحت تأثیر تغییر اقلیم. آب‌ و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). دوره بیست و پنجم، شماره دوم، تهران.
  7. مسعودیان، سید ابوالفضل. 1390.  آب ‌و هوای ایران. چاپ اول، مشهد، انتشارات شریعه توس.
  8. نصرتی، کاظم. یونس کاظمی. 1390. پایش روزانه خشک‌سالی و منابع آب در اقلیم‌های مختلف ایران، مرتع و آبخیزداری (منابع طبیعی ایران)، دوره شصت و چهارم، شماره اول، تهران.
    1. Araghinejad, Shahab, 2011. An Approach for Probabilistic Hydrological Drought Forecasting, water Res. Manage. 25 (9), 191-200.
    2. Balling. Robert. C., Goodrich, Gregory, B. 2007. Analysis of drought determinants for the Colorado River Basin. Springer science + Business Media B.V. Climatic change 179-194.
    3. Edossa Desalegn, Chemeda, Babel., Mukand, Singh., Gupta, and Ashim, D. 2009. Drought Analysis in the Awash River Basin, Ethiopia. Springer seience + Business Media B.V, Water Resour Manage, 1441-1460.
    4. Garen, David, C. 1993. Revised Surface Water Supply Index for Western United States, J. Water Res. Plann. Manage. 1993. 119: 437-454.
    5. Kim, Oh. Young. and Lee. Kyoung, Jae, Palmer, Richard, N. 2012. A drought outlook study in korea, Hydrological Sciences Journal, 57(6), 1140-1153.
    6. Kwon. Joong. Hyung. and Kim. Joon, Seong, 2010. Assessment of 14- 14- Distributed Hydrological Drought Based on Hydrological Unit Map Using SWSI Drought Index in South Korea, KSCE Journal of Civil Engineering, 923-929.
    7.  Nikbakht. Jaefar, Tabari. Hussein, 2012. Streamflow Drought Severity analysis by Percent of Normal index (PNI) in northwest Iran. Springer- Verlag.
    8. Rahimi, Dariush, Mokarram, Marzieh, Danapour, Mehrdis. 2011. The Analysis of Drought Effects on Water Resources in Chaharmahal and Bakhtiari Province, Iran, American Journal of Scientific Research, 70-79.
    9. Shaban .A.2008. Indicator and Aspects of Hydrogical Drought in Lebanon. Springer science + Business Media B.V. Water Resour Manage 1875-1891.
    10. Shafer, B.A. and Dezman, L.E.1982. Development of a Surface Water Supply Index (SWSI) to assess the severity of drought condition in snowpack runoff area, Proc. Western Snow Conf., pp 164-175. 
    11. Sohrabi, Mohammad, Ryu.John.H, Abatzoglou. John, and Tracy, J. 2012. Climat extrem and its Linkage to regional drought over Idaho, USA. Springer science + Business Media B.V, Nat Hazard.