بخشی از مقاله
چکیده
امروزه در پی بحران جهانی آب، تمام کشورها در پی شناسایی منابع آب شیرین و کنترل و استفاده بهینه از آنها می باشند. ایران، به عنوان یکی از مهمترین کشورهاي اسلامی در منطقه خاورمیانه، براي رشد و توسعه همه جانبه به منابع آب نیاز فراوان و روز افزونی دارد. با توجه به اینکه این کشور در کمربند بیابانی کره زمین قرار دارد، شناسایی این منابع بسیار مهم و ضروري است.
ذخایر برفی و آب معادل آن حدود یک سوم از آب مورد نیاز براي فعالیت هاي کشاورزي و آبیاري در سراسر کره زمین را تامین می کند. در کشور ما نیز این ذخایر در ارتفاعات می تواند به عنوان یک منبع غنی آب شیرین مورد توجه قرار گیرد. در این پژوهش با استفاده از معادلات رگرسیون دما، بارش و ضریب برفی، ذخیره برف در طی سال در حوضه آبریز فخرآباد که از زیر حوضه هاي دشت یزد- اردکان است محاسبه شد. براي این امر آمار بارش و دماي این حوضه در دوره آماري1385-1370 مورد مطالعه قرار گرفت.
با استفاده از آمار بارندگی ماهانه، بارش برف ماهانه، دماهاي ماهانه - حداکثر، حداقل و متوسط - ، خط پیشروي و پسروي برف در ماه هاي مختلف سال و پتانسیل سطوح تحت ریزش آن مشخص شد. بعلاوه متوسط خط ذوب و ریزش برف به صورت ماهانه محاسبه گردید که به کمک آن می توان متوسط آب معادل برف را در هر ماه محاسبه کرد. در این مطالعه ضریب برفی حوضه حدود 24 درصد برآورد شد. به عبارت دیگر 24 درصد از کل ریزش هاي جوي سالانه این حوضه به صورت برف است. لازم به ذکر است که چون آمار مربوط به ایستگاه هاي تبخیر سنجی حوضه ناقص و محدود بود از آمار ایستگاه هاي مجاور آن براي محاسبه گرادیان هاي بارش و دما استفاده شد.
1 مقدمه
ایران سرزمین کم آبی است که در عرض متوسط مدار معتدله و ناحیه گرم و خشک قرار گرفته است. با این حال موقعیت سیاسی و استراتژیک آن در بین کشورهاي خاورمیانه و علی الخصوص جهان اسلام سبب شده است که براي رشد و توسعه همه جانبه به منابع آب شیرین نیاز روزافزونی پیدا نماید. بنابراین کنترل و مهار منابع محدود آب شیرین، از اولویت هاي اصلی برنامه ریزي براي منابع آب کشور می باشد. یکی از این منابع، نزولات جوي در ارتفاعات است که سهم بیشتري از آن را برف تشکیل می دهد.
برف منبع مهمی براي جریان رودخانه ها در طی فصول بهار و تابستان است . استان یزد در مرکز کشور، به دلیل داشتن اقلیم خشک و بیابانی، خشکسالی هاي متوالی، رشد سریع جمعیت و نیاز به توسعه صنعتی و کشاورزي از نظر دستیابی به منابع آب شیرین، جزو مناطق بحرانی به شمار می آید. وجود ارتفاعات بلندي مانند شیرکوه - قله شیخ علیشاه 4075 متر - در این استان سبب شده است که قلل برفگیر آن، گاهی تا اوایل خردادماه پوشیده از برف باشد. به نظر می رسد که با وجود چنین شرایطی در استان یزد، مطالعه و تحقیق بر روي ذخایر برفی و شناسایی پتانسیل موجود بسیار ضروري است.
در تمام دنیا مطالعات مختلفی در این زمینه انجام گرفته است. در ژاپن، Kondo & Yamazaki - 1992 - ذوب برف را به روش بیلان انرژي در سطح پوشش جنگلی با مدل سایبان دو لایه اي بررسی کرده و میزان ذوب برف را وابسته به تراکم سایه بان و دماي هوا دانسته اند.
در نیوزیلند، Fitzharris & Neals - 1997 - ذوب برف را به روش بیلان انرژي مورد بررسی قرار داده اند و آن را با شرایط سینوپتیکی حاکم بر منطقه مقایسه کرده اند. در ایران نیز مطالعات مختلفی انجام گرفته است که به تعدادي از آن ها اشاره می شود. قائمی و مرید - 1373 - در مطالعه برف حوضه دماوند با استفاده از عوامل هواشناسی نظیر بارندگی و درجه حرارت و بدون آمار مستقیم برف سنجی، مقدار ریزش برف سالانه، ذوب برف و نهایتاً خطپیشروي و پسروي برف را در سال هاي مختلف مطالعه نمودند.
شفیعی - 1376 - در مطالعه موردي خود در سد امیرکبیر، به بررسی مکانیسم ذوب برف پرداخته و با استفاده از روش رگرسیون چند متغیره و بر اساس داده هاي برف سنجی، دبی ورودي به سد را برآورد نموده است . حجام و شرعی پور - 1382 - ذوب برف را در حوضه آبریز طالقان مورد بررسی قرار داده و ضریب برفی را براي تمام ماه هاي سال و براي حوضه محاسبه نمودند. به کمک معادلات گرادیان دما و بارش توانستند ذخیره برفی حوضه را برآورد نمایند. مطالعات غیور و همکارانش - 1383 - ، در حوضه رودخانه تجریش نشان می دهد که برفگیري در این حوضه از ماه اکتبر شروع شده و در ژانویه به حداکثر می رسد.
پرهمت و ثقفیان - 1386 - ابراز داشتند که در مناطق برفگیر حوزه کارون واقع در زاگرس ایران، مساحت پوشش برفی در تصاویر ماهواره اي نوآ و لندست در دو تاریخ متفاوت، یکی در اوایل فصل ذوب و دیگري در اواخر آن، به ترتیب 15 و 17 درصد با هم اختلاف دارند. عابدینی و همکارانش - 1386 - نیز به منظور شناسایی سطوح برفگیر در ارتفاعات البرز مرکزي از داده هاي ماهواره اي MODIS و AVHRR و سامانه اطلاعات جغرافیایی - GIS - استفاده نمودند.
در این مطالعه با انجام محاسبات آماري بر روي یک دوره 15 ساله - - 1385-1370 در حوضه آبریز فخرآباد، تلاش شد تا اطلاعاتی از شرایط برفی این حوضه به دست آید. داده هایی که در این تحقیق به کار برده شد شامل بارش روزانه ایستگاه هاي باران سنجی، دماي متوسط ماهانه و میانگین هاي حداکثر و حداقل دماهاي ماهانه طی دوره آماري 1385-1370 براي شش ایستگاه ذکر شده در جدول 1 می شود.
با استفاده از این داده ها گرادیان بارش، دما و ضریب برفی براي ارتفاعات حوضه به صورت ماهانه محاسبه گردید. به کمک این معادلات می توان مقدار ریزش و ذخیره برف و باران ماهانه را در هر ارتفاع دلخواه از حوضه پیش بینی نمود و برنامه ریزي هاي دقیقتري در جهت استفاده بهینه از این منابع انجام داد. لازم به ذکر است که چون آمار مربوط به ایستگاه هاي تبخیر سنجی حوضه محدود بود از آمار ایستگاه هاي مجاور آن براي محاسبه گرادیان هاي بارش و دما استفاده شد.
جدول -1 مشخصات ایستگاه هاي مورد مطالعه
2 معرفی منطقه مورد مطالعه
حوضه آبریز فخرآباد یکی از زیرحوضه هاي دشت یزد- اردکان در دامنه شرقی رشته کوه هاي شیرکوه بین طول جغرافیایی 54 درجه و 2دقیقه تا 54 درجه و 15 دقیقه شرقی و عرض 31 درجه و 31 دقیقه تا 31 درجه و 41 دقیقه شمالی قرار دارد. این حوضه در کمربند کوهستانی و خشک با تابستان هاي نسبتا ملایم و زمستان هاي کوتاه و سرد قرار گرفته است. از شمال، جنوب و غرب به رشته کوه هاي شیرکوه و از شرق به کوه سیاه و شهرکوه محدود می باشد و یک حوضه نسبتا کوهستانی است. شکل1 موقعیت این حوضه را در استان یزد نشان می دهد.
