بخشی از مقاله
چکیده
هدف از این تحقیق تشخیص نوع روند و تعیین زمان تغییر روند آبدهی جریانات رودخانه در مقیاسهای زمانی ماهانه و سالانه میباشد. در این مطالعه برای تشخیص روند از آزمون من-کندال و جهت تعیین زمان تغییر روند آبدهی از آزمون من-کندال دنبالهای استفاده گردید. نتایج نشان داد که یک روند نزولی در آبدهی رودخانه-های مورد مطالعه وجود داشته و تغییر روند جریانات ماهانه از دهه هفتاد شمسی آغاز شده و تا سالهای آغازین دهه هشتاد نیز ادامه یافته است.
1. مقدمه
افزایش تغییرپذیری پارامترهای اقلیمی و هیدرولوژیکی در سالهای اخیر مشکلات عمدهای را برای مدیران منابع آب در تصمیم گیریها وتعیین اثر نوسانهای اقلیمی ایجاد نموده است. در سالهای اخیر مطالعات متعددی در زمینه بررسی روند پدیدههای هیدرولوژیکی صورت گرفته است که در زیر به برخی از آنها اشاره میشود.
میرعباسی و همکاران [1] روند تغییرات آبدهی رودخانههای شمال غرب ایران را در سه دهه اخیر مورد بررسی قرار دادند و مشخص شد که در اکثر ایستگاهها روند کاهشی وجود دارد.
دی ویت و همکاران [2] دادههای دبی جریان رودخانههای بلژیک را مورد مطالعه قرار داده و مشاهده کردند که دبی جریان سالانه، فصلی و جریان حداقل تابستانه رودخانهها در قرن اخیر روند افزایشی شدیدی را نشان میدهد.
کایا و کالایچی [3] روند جریان رودخانههای 26 حوضه در ترکیه را مورد مطالعه قرار دادند و در بیشتر حوضهها روند کاهشی مشاهده گردید که میتواند به دلیل کاهش بارندگی و افزایش درجه حرارت باشد. بیرسان و همکاران [4] روند جریان روزانه رودخانههای سوئیس را بررسی کرده و به روابط بین روند و تغییرات بارندگی و درجه حرارت دست یافتند.
وانگ و همکاران [5] روند رودخانههای غرب اروپا را بررسی کرده که در اکثر سریهای ماهانه و سالانه جریان روند وجود نداشت. کارلا و همکاران [6] روند و تغییرات جریان رودخانههای آمریکا را مورد بررسی قرار داده و در مناطق میسیسی پی روند افزایشی و در دیگر مناطق روند کاهشی مشاهده گردید. زو و همکاران [7] روند بارش و رواناب را در رودخانههای چین از سال 1951 تا 2000 را مورد بررسی قرار دادند. نتایج این محققان نشان داد که بارش در جنوب 2 درصد افزایش داشته و 4 الی 11 درصد کاهش بارندگی در شمال چین وجود دارد. در حالیکه در بیشتر رودخانهها روند افزایشی جریان مشاهده گردید.
احسانزاده و همکاران [8] روند دبی جریان حداقل رودخانههای کانادا را با استفاده از آزمون من-کندال مورد مطالعه قرار دادند. نتایج این تحقیق نشان داد که جریانهای کمینه زمستان در شرق کانادا و جنوب بریتیش کلمبیا افزایش داشته در حالی که در غرب کانادا کاهش نشان داده است. جریانهای کمینه تابستانه نیز در مرکز کانادا و جنوب بریتیش کلمبیا افزایش داشته و در یوکون و شمال بریتیش کلمبیا کاهش داشته است.
ژو وهمکاران [9] روند تغییرات عوامل مختلف هواشناسی و هیدرولوژیکی نظیر بارش، رواناب و درجه حرارت را در بزرگترین حوضه رودخانه تاریم چین مورد بررسی قرار داده و نتایج این تحقیق نشان داد که ارتباط روند تغییرات این پارامترها میتواند در مدیریت منابع آب حوضه و ایجاد تعادل پایدار در سیستم رودخانه کمک موثری داشته باشد.
ریو و همکاران [10] با استفاده از دادههای سالانه، فصلی و ماهانه 473 ایستگاه هواشناسی در دوره آماری 46 ساله روند درجه حرارت را با استفاده از آزمون من-کندال در کشور اسپانیا مورد مطالعه قرار دادند و نتایج این تحقیق نشان داد که بیش از 60 درصد اسپانیا در فصول بهار و تابستان دارای روند مثبت بوده و درجه حرارت سالانه در تمام ایستگاه-ها حدود 0/1 الی 0/2 درجه سانتی گراد افزایش داشته است.
طبری و حسینزاده [11] روند درجه حرارت ماکزیمم و مینیمم دمای سالانه، فصلی و ماهانه را در 19 ایستگاه سینوپتیک واقع در مناطق خشک و نیمه خشک ایران در دوره آماری 30 ساله با استفاده از آزمون من-کندال مورد مطالعه قرار داده و نتایج این تحقیق نشان داد درجه حرارت ماکزیمم و مینیمم سالانه به ترتیب 0/09 و 0/444 درجه سانتیگراد در هر دهه افزایش داشته است.
با وجود اینکه مطالعات زیادی جهت تشخیص تغییرات تدریجی پدیدههای هیدرولوژیکی نظیر بارش، رواناب و غیره انجام شده اما زمان تقریبی تغییر روند این پدیدهها کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق تشخیص نوع روند و تعیین زمان تقریبی تغییر روند جریانات سالانه و ماهانه رودخانه میباشد.
2. مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه
حوضه آبریز دریاچه ارومیه یکی از مهمترین حوضههای منطقه ای ایران است که در بخش شمال غرب ایران واقع شده است. این حوضه با وسعتی برابر 52700 کیلومتر مربع و مساحتی معادل 3/21 درصد مساحت کل کشور، بین مدار 35 درجه و 40 دقیقه تا 38 درجه و 29 دقیقه عرض شمالی و نصف النهار 44 درجه و 13 دقیقه تا 47 درجه و 53 دقیقه طول شرقی قرار گرفته است. از مهمترین رودخانههای این حوضه میتوان به رودخانههای باراندوزچای و نازلوچای اشاره کرد. در این تحقیق از دادههای ماهانه و سالانه این دو رودخانه جهت تشخیص نوع روند و تعیین زمان تغییر روند آبدهی رودخانه در طول دوره آماری 1352-1386 استفاده شده است. در جدول 1 مشخصات هر ایستگاه و رودخانههای مورد مطالعه آورده شده است. در شکل 1 نیز موقعیت قرار گیری این رودخانهها در ایران و استان آذربایجان غربی نشان داده شده است.
جدول - 1 - مشخصات آماری سریهای جریان رودخانههای مورد مطالعه
شکل - 1 - موقعیت قرارگیری رودخانههای مورد مطالعه در ایران و استان آذربایجان غربی
آزمون من - کندال - MK -
کندال [12] متغیر - tau - را جهت اندازه گیری رابطه بین x و y ارائه کرد و من [13] با استفاده از آزمون کندال یکی از متغیرها را زمان در نظر گرفت تا روند را مورد آزمون قرار دهد. این آزمون را به صورت MK نیز نشان میدهند. در این آزمون فرض صفر - H0 - بدین معنی است که مشاهدات نمونه {x1,x2'…'[N} مستقل از هم بوده و با متغیرهای تصادفی توزیع شده و در نتیجه روند وجود ندارد . آزمون آماری MK به صورت زیر است:
که در آن ti تعداد داده ها در گره iام می باشد. در شرایطی که تعداد نمونه از 10 بزرگتر باشد، مقدار متغیر نرمال و استاندارد Z از رابطه زیر بدست می-آید .
با توجه به آزمون آماری دوطرفه اگر Z Z در سطح معنیداری معین باشد، فرض صفر - H0 - پذیرفته شده و روند وجود ندارد. مقادیر مثبت روند صعودی و مقادیر منفی نیز روند نزولی را نشان میدهند.
