چکیده:
پایش و پیشبینی خشکسالی هیدرولوژیک و تعیین دقیق زمان شروع و تداوم آن، اهمیت ویژهای در مدیریت منابع آبی و برنامهریزی جهت کاهش اثرات مخرب خشکسالی دارد. در پژوهش حاضر خصوصیات خشکسالی هیدرولوژیک در سریهای زمانی دبی روزانه 20 ایستگاه هیدرومتری در استان گلستان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در این تحقیق، شروع و پایان دورههای کمآبی و پرآبی، میانگین دبی، دبی موثر و حد آستانه محاسبه و سپس تعداد دنبالهها در توالی وقوع دورههای کمآبی و پرآبی در دورههای 1 تا 30 ماهه مشخص گردید. براساس نتایج استفاده از روش تحلیل تابع توانی (Power Laws Analysis)، الگوهای شدت و تداوم دورههای ماهانه خشکسالی هیدرولوژیک مشخص شد. نتایج نشان داد که بین شدت وقوع و تداوم رابطه عکس وجود دارد. بیشترین مقدار شیب دوره کمآبی در ایستگاه نوده (26/ 0-) مشاهده شده در حالیکه ایستگاه رامیان با شیب خط (28/ 0-) بیشترین شدت دوره پرآبی را در بین ایستگاههای منطقه مورد مطالعه تجربه نموده است. بهعبارتی در ایستگاه نوده، وقوع کمآبی و در ایستگاه رامیان، وقوع پرآبی دارای رژیم پایدارتری است. همچنین، بیشترین تداوم در دورههای کمآبی و پرآبی مربوط به ایستگاههای آققلا (89/ 32) و بصیرآباد (29/ 16) در پاییندست رودخانه بوده که بیانگر متوسط تداوم با حداکثر احتمال وقوع در ایستگاههای مذکور است. نزدیکی پراکندگی نقاط به خط مستقیم و خطوط نزدیک یا موازی بدون تقاطع نشان داد که دورههای پرآبی و کمآبی در حوزه آبخیز گرگانرود دارای یک رژیم همگن بوده و تغییرات زمانی در آنها چندان قابل ملاحظه نیست. تحلیل دورههای کمآبی و پرآبی با استفاده از روش تحلیل تابع توانی (Power Laws Analysis) در ایستگاههای مختلف حوزه گرگانرود، امکان تعیین رژیم دبی جریان، شدت و تداوم دورههای کمآبی و پرآبی را فراهم نموده است.
Introduction
Monitoring and prediction of hydrologic droughts and determining the onset and duration of drought spells have an important role in water resources management and planning to reduce the adverse effects of drought. In the present study the characteristics of hydrological drought in daily discharge time series from 20 hydrometric stations in Golestan Province have been analyzed.
Matherials & Methods:
In this study, the onset and end of drought periods, mean discharge, effective discharge and threshold level were calculated and then sequence number of 1 to 30-month durations were determined. According to the results of Power Laws Analysis, the intensity and duration patterns of hydrological drought periods were distinguished. The results specified an inverse relationship between the intensity and duration of wet and dry spells. The highest severity of dry spell is related to Nodeh station (Line slope=-0.26) and the highest intensity of wet spell was observed in Ramian station (Line slope = -0.28) which indicated the stability of dry and wet river flow regimes in Nodeh and Ramian stations. Also, the longest durations of dry and wet periods were determined for the Aghghala (32.89) and Basirabad (16.29) stations, respectively, which represents the average maximum probable durations.
Discussion of Results & Conclusions:
The proximity, closeness to a straight line or parallel lines without intersection proved the homogeneity regime of wet-dry spells in the Gorganroud watershed. Analysis of wet-dry spells using the Power Laws technique provides a basis to determine the flow regime, severity and duration of hydrological drought.
خلاصه ماشینی:
تحلیل دوره های کم آبی و پرآبی با استفاده از روش تحلیل تابع توانی )Power Laws Analysis( در ایستگاه های مختلف حوزه گرگانرود، امکان تعیین رژیم دبی جریان ، شدت و تداوم دوره های کم آبی و پرآبی را فراهم نموده است .
)٢٠٠٩( Khosravei and Akbarei به ارزیابی ویژگیهای شدت ، تداوم و وسعت خشکسالی خراسان جنوبی پرداختند و ضمن شناسایی نواحی مستعد با ضریب بالای خشکسالی، دوره های شدید خشکسالی حادث شده در دوره اخیر را مشخص نمودند Asakereh and Mazinei )٢٠١٠( احتمال وقوع روزهای خشک در استان گلستان را با استفاده از مدل زنجیره مارکوف مورد مطالعه قرار داده و بیان داشتند که احتمال تداوم روزهای خشک در ناحیه پرباران جنوبی استان بسیار کم تر از روزهای مشابه در ناحیه کم باران شمالی است .
(به تصویر صفحه مراجعه شود) شکل ٤: تغییرات مقادیر شدت کم آبی ایستگاه های هیدرومتری حوزه آبخیز گرگانرود براساس نتایج نشان داده شده ، در روش آنالیز توانی، شیب بیش تر خطوط مستقیم مشخص کننده شدت دوره های کم آبی و پرآبی است .
در پژوهش حاضر رفتار دوره های کم آبی و پرآبی در ٢٠ ایستگاه واقع در استان گلستان به وسیله روش تحلیل تابع توانی (Power Laws Analysis) مورد ارزیابی قرار گرفته است .