ارزیابی وضعیت خشکسالی استان کرمانشاه با استفاده از شاخص خشکسالی جریان رودخانه (SDI)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه انرژی‌های نو و محیط زیست دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران

2 گروه انرژی‌های نو و محیط زیست دانشگاه تهران

چکیده

در بین رویدادهای شدید، خشکسالی بصورت تدریجی اتفاق می افتد و درمدت زمان طولانی تری اثرات خود را برجا میگذارد. درمیان روشهای نظارت بر خشکسالی، نالبانتیس روش SDI را بر پایه تجزیه و تحلیل ویژگی های خشکسالی براساس حجم رودخانه تجمعی ارائه کرد. ازمزایای این روش سادگی آن است. این روش برای آنالیز ویژگی های خشکسالی کشورهای زیادی مانند ایالات متحده آمریکا، هند، ایران، عراق و یونان بکارگرفته شده است. میانگین متوسط بارش سالانه در استان کرمانشاه 437 میلی متر است که درسالهای اخیر بدلیل تغییرات آب و هوایی و افزایش دما، بارش در طول فصل مرطوب افزایش و در فصل خشک کاهش یافته است. تفاوت در حجم رودخانه بین فصل مرطوب و خشک منجر به وقوع خشکسالی شده است. هدف از این تحقیق بررسی تداوم و شدت خشکسالی هیدرولوژیکی با استفاده از شاخص خشکسالی جریان رود خانه ایی (SDI) بر مبنای دوره های 3، 6، 12، 18، و24ماهه در استان کرمانشاه است. برای دستیابی به این هدف از داده های دبی روزانه 10 ایستگاه هیدرومتری برای یک دوره 31 ساله (2011-1981) استفاده شد. نتیجه شاخص جریان رودخانه ایی نشان داد که در ایستگاه های توتشامی، شاه گذر، آران غرب، دوآب، پل چهر، خرس آباد، دوآب مرک و قورباغستان، ترسالی از سال 1363 شروع شده و تا سال 1377 ادامه داشته است. و همینطور شروع خشکسالی در ایستگاه های توتشامی، آران غرب، پلچهر، خرس آباد، دوآب مرک و قورباغستان از سال 1377و تا سالهای اخیر(1390) ادامه دار بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Drought condition assessment of Kermanshah province using River flow Drought Index (SDI)

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hossein Jahangir 1
  • Sahar Babaei 2
  • Eghbal Norozi 2
1 University of Tehran
2 University of Tehran
چکیده [English]

ntroduction
In the midst of extreme events, the droughts are gradually taking place and over time, they leave behind their effects. Among the drought monitoring methods, Nalbanti proposed SDI method based on the analysis of drought characteristics based on the quantity of cumulative river volumes.This method has been used to analyze the drought characteristics of many countries such as the United States, India, Iran, Iraq and Greece.
Materials and methods
The average of annual rainfall mean in Kermanshah province is 437 that In recent years, due to climate changes and temperature increase, rainfall during the wet season has increased and it decreased during the dry season.The difference in river volumes between the wet and dry seasons has led to the occurrence of drought.The purpose of this study is to investigate the continuity and severity of hydrological droughts using River FlowDrought Index (SDI) based on periods of 3, 6, 12, 18 and 24 months in this province.In this researchwere used statistics and information about the hydrometric station of water resources management in Iran.To achieve this goalwas used daily discharge data from 10 hydrometric stations for a period of 31 years (1981-2011).The result of the river flow index showed that at the stations of Totashi, Shah gozar, Arangharb, Doab, Plochehr, Khers Abad, DuabMerk and Ghorbaghestan, wet years began in 1363 and continued until 1998.And the beginning of the drought at the stations of Totashi, Arangharb, Plochehr, Khars Abad, DuabMerk and Ghorbaghistan from 1998 and continued to the recent years (2011).
Results and discussion
Comparison of Pearsolaiman and Shahgozar stations in terms of drought status indicates that drought status of Shah gozar is milder than Pearsolaimanstation And in general, it has no severe drought and At both stations is seen in years wet.In other words, the drought condition is normal and the drought values are not considered based on SDI above -1.562, and the situation has been similar and close to the two stations. By counting and comparing the number, severity and frequency of occurring droughts at Shah gozarand Pearsolaimanstations based on the SDI index, it has been observed that in the years 2004-2011 there has been a continuous period of drought for the Shahgozarand at the station Pearsolaimanis a continuous five-year drought period from 2007 to 2011.According to the results of this index, all hydrometric stations of the studied area have been at least once witnessto severe drought. Also , almost all of Kermanshah province is talented to drought risk.Shahgozar and Duab watersheds were more susceptible to drought and more exposed to drought.Since the statistical period of 1998-2003, the area has been affected by drought, which is consistent with the flow values obtained from these years.In other words, in these years, the region was more affected by moderate to mild droughts.
Conclusion
The hydrological drought trend has increased over time in different regions of the province, so that in 1989 most of the area was normal in terms of drought, but in 2011, a large part of the province was moderated by drought.The drought trend is rising in the selectedstatistical range in this region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Kermanshah province
  • Climate Changes
  • SDI Index
  • Hydrological drought
  • River FlowDrought
اژدری،ز. 1393، بررسی شاخص­های خشک­سالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در دشت تویسرکان، دومین همایش ملی بحران آب (تغییر اقلیم، آب و محیط­زیست). دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، 19-18 شهریورماه.

باروتی،ح.، ذوالفقاری،م.، سلیمان­پور،س.م. 1392. مقایسه شاخص­های PNPI و SPI در پایش و پهنه­بندی روند خشک­سالی در استان قزوین، پنجمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه شهید بهشتی، تهران. انجمن علوم و مهندسی منابع آب ایران. 30-29 بهمن­ماه.

جهانگیر،م.ح.، خوش مشربان،م.، یوسفی،ح. 1394. پایش و پیش‌‏بینی وضعیت خشک­سالی با استفاده از شاخص بارندگی استاندارد (SPI) و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (مطالعه موردی: استان‏­های تهران و البرز). مجله اکوهیدرولوژی. 2. 4: 428-417.

حسین­زاده طلائی،پ.، زارع­ابیانه،ح.، معروفی،ص. ۱۳۸۸، ارزیابی خشک­سالی هیدرولوژیکی با استفاده از شاخص خشک­سالی جریان رودخانه (SDI) مطالعه موردی: رودخانه گاماسیاب در استان همدان، همایش ملی بحران آب در کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد شهرری، شهرری، 14 آبان­ماه.

رضیئی،ط.، شکوهی،ع.، ثقفیان،ب.، دانش کارآراسته،پ. 1382، پایش پدیده خشک­سالی در ایران مرکزی با استفاده از شاخص SPI. سومین کنفرانس منطقه­ای و اولین کنفرانس ملی تغییر اقلیم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، 29 مهرماه تا 1 آبان­ماه.

سازمان جنگل­ها، مراتع و آبخیزداری. 1383. برنامه اقدام ملی بیابان‌زدایی و کاهش اثرات خشک­سالی جمهوری اسلامی ایران، نشریه پونه، تهران، ص7.

سلامت،ع.، آل­یاسین،م. 1380. راهنمای مقابله با خشک­سالی، کمیته ملی آبیاری و زهکشی، شماره 49، ص60.

سلطانی،س.، محرابی،م. ۱۳۹۱، ارزیابی خشک­سالی با استفاده از شاخص جریانات رودخانه­ای (SDI) و شاخص بارش استاندارد (SPI) مطالعه موردی: حوزه سد درودزن در استان فارس، اولین همایش ملی بیابان، مرکز تحقیقات بین المللی بیابان دانشگاه تهران، تهران، 28-27 خرداد ماه.

 ظهیری،ع.، شریفان،ح.، رحیمیان،م.، آبارشی،ف. 1393. ارزیابی پدیده­های ترسالی و خشک­سالی در استان خراسان با استفاده از نمایه­های PNPI و SPI، نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 8.  4: 865-845.

قاسمی­نژاد،س.، سلطانی،س.، سفیانیان،ع. 1393. ارزیابی ریسک خشک­سالی استان اصفهان، مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی (علوم آب و خاک). 18. 68: 226-213.

 محمودی،ع. 1392، بررسی خشک­سالی هیدرولوژیک رودخانه تجن با استفاده از شاخص جریان حداقل در محدوده دشت ساری نکا، پنجمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه شهید بهشتی،تهران، 30-29 بهمن­ماه.

مهدی­خانی،ح. 1384، نگاهی کلی به مدیریت ریسک و لزوم آن در مدیریت خشک­سالی، مجله عمران شریف. 34: 60-58.

نصرتی،ک. 1393. ارزیابی شاخص بارش تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI) جهت شناسایی خشک­سالی در اقلیم‌های مختلف ایران، فصل­نامه علوم محیطی. 12. 4: 74-63.

Chen-Feng,Y., Jinge,W., Hsin-Fu,Y and Cheng-Haw,L. 2015. Sdi and markov chains for regional drought characteristics. Journal of Sustainability. 7.8:10789-10808.

Chu,P.S., Nash,A.J and Porter,F.Y. 1993. Diagnostic studies of two contrasting rainfall episodes in hawaii: dry 1981 and wet 1993. Journal of Climate. 6.7: 1457-1462.

Nalbantis,I. 2008. Evaluation of a hydrological drought index. Journal of European Water. 23.24: 67-77.

Tabari,H., Nikbakht,J Hosseinzadeh Talaee,P. 2012. Hydrological Drought assessment in northwestern iran based on streamflow drought index (sdi). Journal of Water Resources Management. 1.27: 137-151.

Richard,R and Heim,J.R., 2002, A review of twentieth-century drought index used in the United states. Journal of bulletin american meteorological society. 83.8: 1149–1165.

Komuscu Umran,A. 1999. Using the SPI to analyze spatial and temporal patterns of drought in turkey’ drought network news (1994–2001). Drought - National Drought Mitigation Center. paper 49.

Wilhelmi,O.V and Wilhite,D.A., 2002, Assessing vulnerability to agricultural drought: A nebraska case study, Journal of Natural hazards. 25.1: 37-58