مقاله تحلیل خشکسالی های هیدرولوژیکی حوضه آبریز بختگان

word قابل ویرایش
12 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
12700 تومان

تحلیل خشکسالی های هیدرولوژیکی حوضه آبریز بختگان

چکیده :
خشکسالی به عنوان یکی از پدیده های طبیعی هر ساله خسارات زیادی به جای می گذارد. خشکسالی هیدرولوژیکی که بر اثر طولانی تر شدن خشکسالی های هواشناسی پدید می آیند اغلب مصیبت بارتر بوده و خسارات جبران ناپذیری بر ابعاد مختلف محیط و جوامع بشری تحمیل می کنند. تحقیقات و مطالعاتی که در زمینه خشکسالی در کشور انجام شده بیشتر از دیدگاه هواشناسی می باشد و مطالعه ای که در زمینه خشکسالی هیدرولوژیکی باشد بسیار اندک است . در تحقیق حاضر خشکسالی هیدرولوژیکی رودخانه کر در حوزه آبریز دریاچه بختگان برای اولین بار براساس داده های هیدرومتری روزانه ایستگاه آبسنجی چمریز در دوره آماری ٣١ ساله (١٣٨۶-١٣۵۶) بررسی شد. بعد از بررسی کیفیت و تکمیل آمار روزانه این ایستگاه ، سطح آستانه Q٧۵ از روی منحنی مدت جریان بدست آمده و عمده ترین شاخص های کمبود جریان از قبیل : زمان وقوع خشکسالی، مدت ، کمبود حجم و حداقل مقدار جریان رودخانه که در مدت زمان وقوع دوره خشکسالی مشاهده می شود، برای ایستگاه چمریز محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که در دوره آماری انتخابی طولانی ترین دوره خشکسالی در سال ١٣٧٩ به مدت ٣۶۴ روز اتفاق افتاده و در عوض سال های ١٣۵۶ با ٨٢ روز و سال ١٣٨۶ با ٩۶ روز به عنوان مرطوب ترین سال ها در میان سال های دوره آماری مورد بررسی به حساب می آیند.

واژه های کلیدی: خشکسالی هیدرولوژیکی، سطح آستانه ، حوزه آبریز دریاچه بختگان ، رودخانه کر

١. مقدمه :
خشکسالی پدیده ای است که در هر منطقه و کشوری، چه دارای آب و هوای خشک باشد چه مرطوب ، اتفاق افتاده و انحراف از شرایط متوسط یا عادی در زمینه بارش و آب را بیان می کند. خصوصیات خشکسالی بستگی به مدت ، استمرار، شدت و وسعت منطقه تحت تاثیر و تسلط دارد [٣]. خشکسالی از دیدگاه های مختلف از جمله ، خشکسالی هواشناسی ، مرتبط با دوره های بارندگی کمتر از نرمال ، خشکسالی اکولوژی و اقلیم شناسی کشاورزی ٢، مرتبط با اثرات کم آبی بر رطوبت خاک و رشد گیاهان زراعی و باغی (علیزاده ،١٣٨٣) و خشکسالی هیدرولوژیک ١، مرتبط با سالهای همراه با کمبود آب ، بررسی می شود. بنا به تعریف در مواردی که در طول یکسال آبی (از مهر تا مهر سال دیگر) مقدار آبی که در یک رودخانه جریان می یابد، از مقدار متوسط آن در سالهای گذشته کمتر باشد، خشکسالی و اگر از میانگین سالهای گذشته بیشتر باشد، ترسالی یا خوش سالی هیدرولوژیکی اتفاق افتاده است ، حتی اگر در دوره کوتاهی جریان داشته باشد. چنین شرایطی از دیدگاه اکولوژی، خشکسالی محسوب می شود، زیرا برای استفاده از آب رودخانه در منطقه برنامه ریزی شده ، محصولات کشاورزی کشت می شود [٣].
مطالعات خشکسالی هیدرولوژیکی بر پایه دیدگاهای مختلف بنا شده است و در این میان دو دیدگاه متداولتر است .
دیدگاه اول مطالعات بر پایه ویژگیهای جریان حداقل ، به عنوان مثال روش هایی همچون یک سری زمانی از دبی های حداقل سالانه N روزه (N-DAY) و یا درصدی از منحنی مدت جریان که قسمت جریان کمینه رژیم رودخانه ها را توصیف می کند، می باشد . برای مطالعه سری ها حد خشکسالی بررسی و ویژگیهای جریان کمینه انتخاب می شود. دیدگاه بعدی به سری دبی ها به عنوان فرایند وابسته زمانی نگریسته ، سری کامل دبی ها را از اول تا آخر سری زمانی آن به طور کامل در محاسبات خشکسالی ها در نظر می گیرند. در این حالت سری وقوع خشکسالی ها از راههای مختلفی که ویژگیهای کمبود جریان نامیده می شوند نظیر مدت خشکسالی قابل شناسایی و تعیین است . معمولی ترین ویژگیهای کمبود جریان عبارتند از زمان وقوع خشکسالی، مدت ، کمبود حجم یا شدت و حداقل مقدار جریان رودخانه که در مدت زمان وقوع دوره خشکسالی مشاهده می شود. زمان وقوع یک رخداد خشکسالی از چندین راه قابل بیان می باشد. برای مثال تاریخ اولین روز خشکی یا تاریخ روزی که مصادف با میزان حداقل دبی مشاهده ای باشد [٨].

١.١.منطقه مورد مطالعه
١.١.١. موقعیت جغرافیایی حوضه آبریز بختگان
حوضه آبریز دریاچه بختگان بین ۵١ درجه و ۴۴ دقیقه تا ۵۴ درجه و٣٠ دقیقه طول شرقی و ٢٩ درجه و ٧ دقیقه تا ٣١ درجه و ١۵ دقیقه عرض شمالی واقع است . مساحت این حوزه ٢٨٢٣۴ کیلومتر مربع می باشد. در قسمت شمالی این حوضه ارتفاعات بلندی به صورت دو رشته کوه موازی در شرق و غرب آن امتداد می یابند. بلندترین نقطه این حوضه ، کوه سفید (بل ) با ٣٩۴٣ متر ارتفاع از سطح دریا و پست ترین نقطه آن دریاچه بختگان (محل تخلیه رودخانه کر) با ارتفاع ١۵۶٠ متر از سطح دریا می باشد[١] . شکل (١) نمایی از موقعیت جغرافیایی حوزه آبریز رودخانه کر و موقعیت ایستگاه های آبسنجی را نشان می دهد[٧].

١.١.٢. مشخصات عمومی رود کر:
رودخانه کر رودخانه دائمی است که از شمال غربی استان فارس و بلندی های سلسله جبال زاگرس منشعب می گردد و تا جنوب شرقی کشیده می شود. طول آن ٢٨٠ کیلومتر است و به دریاچه بختگان می ریزد. سرشاخه اصلی این رودخانه به دریاچه سد درودزن می ریزد. رودخانه در محل پل خان با رودخانه سیوند یکی می گردد و سپس به سمت بند امیر جریان یافته و با گذشت از تعدادی بند به دریاچه بختگان منتهی می شود[۴].

١.١.٣. جغرافیای طبیعی حوضه آبریز:
از سطح کل این حوضه آبریز حدود ١۴٧۶۵ کیلومترمربع را کوه و تپه ماهورها، ١٢٢٧٨۶ کیلومتر مربع را دشت و بقیه را دریاچه و تالاب ها تشکیل می دهد. از نظر ریخت شناسی با تغییر شیب بستر اصلی و مسیر رودخانه و انشعابات آن ، نوع رسوبات تغییر می نماید، بطوریکه مخروط افکنه ها و دامنه ها از رسوبات واریزه ای شن و ماسه و بقیه قسمت ها از سیلت و رس تشکیل شده است [١].

شکل (١) نمایی از موقعیت حوزه آبریز رودخانه کر و موقعیت جغرافیایی ایستگاه ها [٧]
١.١.۴. هیدرولوژی رودخانه کر:
رود آجان که سر شاخه اصلی رودخانه کر می باشد در ۵٠ کیلومتری شمال مرودشت به سوی شمال غربی جریان یافته و پس از طی مسافت ٩٠ کیلومتر و پیوستن به رود سفید و چشمه های سده ، به تنگ براق رسیده ، به کر تغییر نام می یابد.
رودخانه کر در محل تنگ براق با پیوستن به رودخانه های دزدکرد و شورشیرین به سوی جنوب شرقی تغییر مسیر داده ، پس از طی ٢۵ کیلومتر به ایستگاه چمریز می رسد که متوسط آمار دبی ٢٠ساله آن ٧۵۵ میلیون متر مکعب گزارش شده است [۴].

١.١.۵. پوشش گیاهی
پوشش گیاهی در حوضه بختگان در ۴ رویشگاه عمده کوهستانی ـ تپه ماهوری، دشتی ـ دامنه ای، دشتی ـ شوره زارـ تالابی تقسیم می شود. در رویشگاه کوهستانی عمدتا بوته های چوبی، در رویشگاه تپه ماهوری بیش از ارتفاع ١٧٠٠ تا ٢۵٠٠ متری، بلوط ، بنه ، بادام و انجیر و در رویشگاه های دشتی، دامنه ای، تالابی با ارتفاع کمتر از ١٧٠٠، درمنه ، گون و گیاهان تیره گندم و بالاخره در رویشگاه دشتی ـ شوره زارـ تالابی اغلب استپ و گاهی درختان گز وجود دارد[۵].

١.١.۶. آب و هوا و اقلیم حوضه آبریز
میزان بارندگی در این حوزه از جنوب به سمت شمال غرب و از شرق به سوی غرب زیاد می شود. در بررسی تغییرات درجه حرارت حوضه آبریز می توان ٢ منطقه کوهستانی (بالادست سد و حدود ارتفاعات سرچشمه رودخانه های سیوند و مائین ) و دشت رامجرد، کربال ، حاشیه دریاچه بختگان و… را از هم متمایز کرد. در منطقه کوهستانی حداکثر مطلق دما ٣٩.۵ و حداقل مطلق آن ٢٢- و متوسط سالیانه دما ١۴ درجه و در محدوده پایین دست ، حداکثر مطلق دما ٣٨.۶ و حداقل آن ۴.٧- درجه با متوسط سالیانه ١٧ درجه سانتیگراد می باشد. در سراسر حوضه میزان تبخیر از ١٣٠٠ تا ٣۵٠٠ میلی متر در سال در نوسان است . بیشترین رطوبت نسبی در آذر و دی به ٩٩ درصد و کمترین آن در اردیبهشت به ۵ درصد می رسد. بادهای منطقه عمدتا از نوع محلی بوده و جهت غالب آن از شمال غرب به جنوب شرق می باشد. حداکثر ساعات آفتابی در تیر ماه و حداقل آن در اسفند می باشد(کریمی، ١٣٧٣). ۶٣.٩ درصد از منطقه در اقلیم نیمه خشک و ٢٢ درصد در محدوده اقلیمی خشک قرار دارد. بقیه مساحت حوضه غالبا در محدوده اقلیمی مدیترانه ای و درصد ناچیزی در محدوده مرطوب قرار دارد[۶].

٢. مواد و روش ها:
نخستین گام در این تحقیق جمع آوری بلند مدت سری دبی های روزانه ایستگاه بود. مرحله بعد انتخاب یک توزیع احتمالی مناسب بود که با برازش توزیع های مختلف نهایتا بر اساس آزمون نکویی برازش مناسب ترین نوع توزیع انتخاب شد.
تابع توزیع احتمالی حاصله می تواند برای محاسبه اندازه و بزرگی رخدادها در دوره های بازگشت مورد نظر بکار گرفته شود.
با بدست آوردن مقادیر رخدادها در دوره بازگشت های مختلف (١٠٠ ساله و ٢ ساله ) می توانیم متغیر R را برای بدست آوردن کفایت داده ها بدست آورد. برای مشخص کردن بهترین توزیع ، از آزمون مربع کای استفاده شد. بر اساس آزمون نکوئی برازش مذکور، توزیع لوگ پیرسون تیپ III مناسب ترین توزیع آماری برازش یافته بر داده های ایستگاه چمریز شناخته شد.
برای بدست آوردن کفایت داده ها از آزمون ماکوس استفاده شد[٢]. این آزمون طول دوره آماری ٣٠ ساله موجود را کافی تشخیص داد. سپس آزمون همگنی داده ها به روش جرم مضاعف بر روی دبی های مورد نظر برای اطمینان از یکنواختی داده ها صورت گرفت و خلا آماری با استفاده از ضریب همبستگی که بین داده های این ایستگاه با دبی های ایستگاه هیدرومتری تنگ براق وجود داشت تکمیل گردید. پس از آماده سازی سری داده های دبی روزانه با استفاده از منحنی تداوم جریان مقدار سطح آستانه (Q٧۵) بدست آمد. با استفاده از منحنی مدت جریان شکل (٢)، مقدار سطح آستانه Q٧۵ در ایستگاه چمریز ٣٢.۵ متر مکعب بر ثانیه تعیین گردید.

بر مبنای سطح آستانه انتخابی برخی ویژگی های دوره های خشکی از قبیل کمبود جریان ، کمبود حجم ، مدت دوره خشکی، جریان کمینه و تاریخ وقوع آن برای ایستگاه چمریز استخراج گردید. برای بدست آوردن کسری حجم جریان در دوره خشکی از سری زمانی دبی روزانه ایستگاه چمریز مطابق با شکل (٣) استفاده گردید.

 
این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 12700 تومان در 12 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد