نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

پویایی فصلی و تأخیری رواناب تحت تأثیر عوامل اقلیمی و شرایط برفی در حوضه هراز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دکتری، هواشناسی کشاورزی، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، مازندران، ایران، پست
2 استاد، پژوهشکده سنجش از دور و GIS محیطی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران. *نویسنده مسئول مکاتبه ایمیل: solaimani2001@yahoo.co.uk،
3 دکتری، آبخیز داری، گروه ژئوانفورماتیک پژوهشکده سنجش از دور و GIS محیطی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران. ایمیل:
چکیده
تغییرپذیری رواناب در حوضه‌های کوهستانی تحت تأثیر فرآیندهای پیچیده بارش–برف–دما قرار دارد و زمان انتقال آب ذخیره‌شده در پوشش برف می‌تواند نقش مهمی در شکل‌گیری جریان داشته باشد. حوضه آبریز هراز به‌دلیل برخورداری از مناطق مرتفع و وابستگی بخشی از جریان آن به ذخایر برفی، نمونه مناسبی برای بررسی این فرآیندهاست. در این مطالعه، سری زمانی 10 ساله متغیرهای هیدرو-اقلیمی و رواناب برای شناسایی الگوهای فصلی و مکانی و تعیین عوامل مؤثر بر جریان در حوضه آبریز هراز تحلیل شد. روابط میان بارش، دما، آب معادل برف و مؤلفه‌های رواناب با استفاده از همبستگی پیرسون و وقفه‌های زمانی بررسی و سپس اثر هم‌زمان متغیرها با رگرسیون خطی چندمتغیره ارزیابی شد. میانگین رواناب کل 26/488 میلی‌متر بود و سهم رواناب زیرسطحی با 77/293 میلی‌متر بیشتر از رواناب سطحی با 49/194 میلی‌متر بود. بارش و دما با رواناب کل به‌ترتیب ضریب همبستگی 473/0 و 467/0 داشتند، درحالی‌که ارتباط هم‌زمان آب معادل برف با رواناب 072/0 بود و در تأخیر دوماهه به 73/0 افزایش یافت. در ادامه، رگرسیون خطی چندمتغیره برای ارزیابی هم‌زمان نقش متغیرهای هیدرو-اقلیمی انجام شد که 58 درصد از تغییرات رواناب را توضیح داد و RMSE، NSE و Bias آن به‌ترتیب 206 میلی‌متر، 58/0 و صفر بود. نتایج نشان داد که زمان‌بندی آزادسازی ذخیره برف، در کنار بارش، از عوامل کلیدی تنظیم رواناب هراز است و لحاظ‌کردن این تأخیر زمانی می‌تواند به بهبود ارزیابی و پیش‌بینی منابع آب حوضه کمک کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Seasonal and Lagged Runoff Dynamics under the Influence of Climatic Factors and Snow Conditions in the Haraz Basin

نویسندگان English

Alireza Yousefi Kebriya 1
Karim Solaimani 2
Shamim Ahmadi 3
Sedigheh Bararkhanpour Ahmadi 1
1 Ph.D. in Agricultural Meteorology, Department of Water Engineering, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Mazandaran, Iran. Email: alirezau3fikrbriya@gmail.com
2 Professor, Institute of Remote Sensing and Environmental GIS, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran. *Corresponding author. Email: solaimani2001@yahoo.co.uk; ka.solaimani@sanru.ac.ir
3 Ph.D. in Watershed Management, Department of Geoinformatics, Institute of Remote Sensing and Environmental GIS, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran. Email: shamim.ahmadi@sanru.ac.ir
چکیده English

Runoff variability in mountainous basins is influenced by complex precipitation–snow–temperature processes, and the timing of water release from snow storage can play an important role in streamflow generation. The Haraz River Basin, characterized by high-elevation areas and partial dependence of its runoff on snow storage, provides a suitable setting for investigating these processes. In this study, a 10-year time series of hydro-climatic and runoff variables was analyzed to identify seasonal and spatial patterns and determine the factors influencing streamflow in the Haraz River Basin. Relationships among precipitation, temperature, snow water equivalent (SWE), and different runoff components were examined using Pearson correlation and lagged analyses, followed by the assessment of the simultaneous effects of the variables using multiple linear regression. The mean total runoff was 488.26 mm, with subsurface runoff accounting for a larger contribution (293.77 mm) than surface runoff (194.49 mm). Precipitation and temperature showed correlation coefficients of 0.473 and 0.467, respectively, with total runoff, whereas the simultaneous correlation between SWE and runoff was only 0.072, increasing to 0.73 at a two-month lag. Subsequently, multiple linear regression was employed to simultaneously evaluate the contribution of the hydro-climatic variables, explaining 58% of the variability in total runoff, with RMSE, NSE, and Bias values of 206 mm, 0.58, and 0, respectively. The results indicate that the timing of snow-storage release, together with precipitation, is a key factor regulating runoff in the Haraz Basin. Incorporating this temporal lag can improve the assessment and prediction of water resources in the basin.

کلیدواژه‌ها English

Precipitation
ERA5-Land Reanalysis Data
Temperature
Multivariate Regression
Hydrological Regime

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 14 شهریور 1405