بخشی از مقاله
خلاصه
در این بررسی برای تحلیل بارندگیهای نیمه دوم اسفند 1397 در مازندران که منجر به سیلابی شدن رودخانهها و مسیلها و آبگرفتگی و خسارات سنگین مالی و تلفات انسانی در شهرستانهای سیمرغ، ساری، نکا و سوادکوه شده است، از دادههای روزانه بارندگی 9 ایستگاه سینوپتیک متعلق به سازمان هواشناسی در طول دوره آماری مورد مطالعه استفاده شد. ابتدا حداکثر بارندگیهای یک، دو و سه روزه مربوط به هرسال استخراج و سریهای زمانی مربوط به تمام ایستگاهها در طول دوره آماری ایجاد شد. همگنی دادهها در ایستگاههای مورد مطالعه با آزمون توالی انجام و دوره بازگشت بارندگیها با روش گامبل محاسبه و برای برآورد حداکثر بارشهای محتمل از روش اصلاحشده هرشفیلد استفاده شد. نتایج نشان میدهد که تمام سریهای زمانی بارندگی در سطح اعتماد %5 تصادفی و همگن میباشند. بالاترین دوره بازگشت بارشهای یک، دو و سه روزه مربوط به ایستگاه پل سفید بهترتیب برابر 150، 125 و 117 سال بهدست آمد. با توجه به مقدار و روند بارشها در هفته پایانی سال 97 و همچنین دوره بازگشت بارندگیهای یک، دو و سه روزه در ایستگاههایی که در پاییندست و یا مجاورتشان آبگرفتگی و سیلاب رخ داده، یکی از عوامل بروز آبگرفتگی و سیلاب را میتوان به این بارشها نسبت داد؛ بارندگیهای متوالی چند روزه در هفته آخر اسفند 97 باعث کاهش نفوذ آب در خاک شد که به همراه پوشش گیاهی جنگلی و مرتعی ضعیف تشدید سیل را سبب شده است. اختلاف بین حداکثر بارش محتمل برآورد شده و حداکثر بارش رخ داده در طول دوره آماری زیاد بوده، بیانگر آن است که در آینده ممکن است بارندگیهای بسیار شدیدتری روی دهد و خسارات بیشتری را موجب شود.
واژههای کلیدی: حداکثر بارش محتمل، دوره بازگشت، روش هرشفیلد.
مقدمه
برای وقوع سیلاب 27 اسفند 1397 مازندران که به سیلابیشدن رودخانهها و مسیلها و آبگرفتگی و خسارات سنگین مالی و تلفات انسانی در شهرستانهای سیمرغ، ساری، نکا و سوادکوه منجر شد، دلایل متعددی را میتوان متصور شد؛ مواردی چون شدید بودن رگبارها - بالابودن دوره بازگشت بارندگی - ، تداوم بارندگی، اشباع بودن خاک به دلیل بارشهای ماههای قبل سال آبی جاری، دبی پایه رودخانهها، تخریب جنگلها و جنگلتراشی در بالادست حوضهها، چرای دام بیش از ظرفیت مراتع بالادست، عدم لایروبی آبراههها، مدیریت بهرهبرداری نادرست و یا نابهنگام سدها، ساختوساز در حریم و بستر رودخانه ها از آن جمله است.
در یک حوزه آبخیز نمیتوان زمان دقیق وقوع یک پدیده مانند سیلاب یا دبی موردنظر را تعیین نمود ولی میتوان حوادث قبلی را بررسی کرده، دوره بازگشت و احتمال وقوع متوسط آنها را به دست آورد و برای مدیریت سیلاب بهکار گرفت. دوره بازگشت، وضعیت متوسط بازگشت یک پدیده را نشان داده و بدین معنی است که یک سیلاب با دوره بازگشت Xساله، بهطور متوسط یکبار در هر Xسال اتفاق خواهد افتاد - مهدوی، . - 1386 برای برآورد حداکثر بارش محتمل 24 ساعته میتوان از دو روش آماری استاندارد و اصلاح شده هرشفیلد استفاده نمود؛ تاج بخش و قهرمان - 1388 - ، نشان دادند که نگرش دوم در مقایسه با روش اول پایدارتر است و با روش چندایستگاهی که از آمار یک کاسه منطقه استفاده میکند، تناسب بیشتری دارد و نسبت PMP24 آماری به PMP24 هم گرایی در نگرش دوم اختلاف کمتری با یک دارد؛ در حالی که در نگرش اول این فاصله زیاد و غیر قابل قبول است.
نوری قیداری و تلوری - 1394 - ، حداکثر بارش محتمل را در حوضه سد بختیاری با دو نگرش آماری هرشفیلد - استاندارد و اصلاح شده - و روش سینوپتیکی برای تداوم های 1 تا 7 روز محاسبه نمودند. بررسیهای بهعمل آمده نشان میدهد که نتایج PMP آماری در تداومهای 1 تا 7 روز با فاکتور فراوانی 6/1 تقریبا مشابه روش سینوپتیکی است. در حالی که اگر فاکتور فراوانی مشابه اکثر تحقیقات گذشته برابر 15 در نظر گرفته می شد - نگرش استاندارد - مقدار PMP دو برابر حالت نگرش اصلاح شده و سینوپتیکی به دست میآمد. بختیاری و همکاران - 1395 - ، در تحقیقی حداکثر بارش محتمل 24 ساعته را با دو نگرش آماری هرشفیلد - استاندارد و تجدید نظرشده - در حوضه قرهسو استان گلستان برآورد نمودند و نتیجه گرفتند که نگرش دوم در مقایسه با نگرش اول در محدوده مورد مطالعه پایدارتر است.
مقدار Km محاسبه شده برای ایستگاههای مختلف بین 2/36 تا 5/26 بوده است. گرجی و همکاران - 1396 - ، برای برآورد بارش بیشینه محتمل 24 ساعته در حوزه های جنوبی استان کهگیلویه و بویر احمد از آمار بلند مدت بارندگی روزانه 28 ایستگاه منطقه استفاده نمودند و ضمن اعلام ناکارآمدی روش هرشفیلد، روش اصلاح شده هرشفیلد را به کار بردند و بزرگترین ضریب فراوانی Km محاسبه شده برای ایستگاهها، 4/45 را برای برآورد حداکثر بارش محتمل استفاده نمودند. رحمانی و همکاران - 1398 - ، طی تحقیقی برای تعیین درجه خطر سیلخیزی حوضههای استان مازندران از یک روش توزیعی مبتنی بر GIS و از 6 عامل مساحت، شیب، ارتفاع، شدت بارندگی، نوع کاربری اراضی و زمینشناسی حوضه استفاده کردند. نتایج این تحقیق نشان داد که وضعیت سیلخیزی در محل ایستگاههای هیدرومتری شیرگاه- تالار، رزن- نور، سلیمان تنگه، قرآن-تالار و دوآب چالوس در طبقه با خطر سیلخیزی زیاد و خیلی زیاد قرار دارد و عمده سیلابها دارای دوره بازگشت 50 و 100 ساله هستند. در این تحقیق، بارشهای نیمه دوم اسفند 1397 در نیمه شرقی استان مازندران و تأثیر آن در وقوع سیلاب مورد تجزیهوتحلیل آماری قرار گرفت.
مواد و روش ها
با توجه به وقوع سیلاب های رخداده در مرکز و شرق استان مازندران در اسفند 1397، داده های بارندگی روزانه 9 ایستگاه سینوپتیک منتخب، متعلق به سازمان هواشناسی در طول دوره آماری مورد مطالعه جمعآوری و بررسی شدند. نظر به روزانه بودن دادههای دریافتی، آنالیز آنها به صورت سال شمسی صورت پذیرفت. مشخصات ایستگاههای مورد مطالعه در جدول - 1 - آورده شده است. موقعیت مکانی 9 ایستگاه سینوپتیک هواشناسی در شکل - - 1 نشان داده شده است. همچنین موقعیت شهرهای کیاکلا - سیمرغ - ، ساری، نکا، بابل، پل سفید که در 27 اسفند 1397 دچار آبگرفتگی و یا سیلاب شدید شدند در شکل - 2 - قابل مشاهده میباشد.
