بخشی از مقاله
چکیده
خشکسالی یکی از بلایای طبیعی است که به صورت آرام و خزنده خسارات زیادی را تحمیل می کند. جهت شناسایی پهنه بحرانی خشکسالی در استان لرستان، براساس یک دوره آماری 29 ساله 61-62 - تا - 89-90 شاخص بارش استاندارد - SPI - مربوط به 18 ایستگاه باران سنجی برای خشکسالی هواشناسی و شاخص جریانات رودخانه ای - SDI - مربوط به 22 ایستگاه هیدرومتری برای خشکسالی هیدرولوژیکی محاسبه شد. سپس با استفاده از روش درونیابی عکس فاصله وزن دار - - IDW موجود در سامانه اطلاعات جغرافیایی - GIS - اقدام به ایجاد نقشه پهنه بندی براساس دو شاخص مذکور در سال های 64-65، 72-73، 78-79، 84-85 و 89-90 گردید و بعد از آن نقشه پهنه بندی دو شاخص SPI و SDI با همدیگر تلفیق گردید و نقشه پهنه بحرانی خشکسالی برای 5 سال مذکور ترسیم شد.
نتایج نشان داد که خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در استان لرستان در حال وقوع است و پهنه بحرانی خشکسالی که در سال های 64-65 و 72-73 دراستان لرستان وجود نداشته است با گذشت زمان در سالهای 78-79، 84-85 و 89-90 ایجاد شده است و شدت پیشرویی پهنه بحرانی خشکسالی در سه سال مذکور حالت متغیر از خود نشان داده است.
-1 مقدمه و هدف
خشکسالی یکی از بلایای طبیعی می باشد که به صورت خزنده و آرام نمود پیدا می کند. تاکنون خشکسالی به اندازه سایر بحران های طبیعی مثل سیل، طوفان و زلزله مورد توجه قرار نگرفته است. خشکسالی برخلاف سایر بلایای طبیعی که در مدت زمان کوتاهی خسارات زیادی به بار می آورند به صورت تدریجی و آرام خسارات زیادی را تحمیل می کند و زندگی انسان و اکوسیستم را به چالش می کشد . در حالت کلی سه نوع خشکسالی یعنی هواشناسی، هیدرولوزیکی و زراعی مورد بحث محافل علمی می باشد.
خشکسالی هواشناسی مربوط به میزان بارش، خشکسالی هیدرواوژیکی مربوط به دبی آب های سطحی و تراز آب دریاچه و آب های زیر زمینی می باشد و خشکسالی زراعی میزان رطوبت خاک را مورد بررسی قرار می دهد. تمامی این عوامل همگی دست به دست هم می دهند که منجرب خشکسالی زراعی گردند تا بر روند زندگی مردم تاثیر گذاشته و پیامدهای اجتماعی چون مهاجرت، افزایش فقر و ... را به وجود آورد لذا مطالعه خشکسالی می توان برنامه ریزان و مدیران را کمک کند تا با تدابیری در جهت کاهش مشکلات ناشی از تبعات آن گام بردارند.
-2 تئوری و پیشینه تحقیق
اسکندری ابیانه و همکاران[1] به بررسی ارتباط زمانی و مکانی بین خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در استان تهران پرداختند و دریافتند که بین خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی ارتباط معنا دار با سطح اطمینان 99 درصد وجود دارد و با گذشت زمان در استان تهران خشکسالی افزایش پیدا می کند. حمیدیان پور و همکاران[2] به مطالعه انواع روش های درون یابی به منظور پایش و تحلیل خشکسالی هواشناسی در استان خراسان رضوی با استفاده از شاخص SPI پرداخت و به این نتیجه رسیدند که روش درون یابی کریجینگ به دلیل کم بودن میزان خطا مناسب ترین روش برای تحلیل و پایش خشکسالی می باشد.
سلطانی و محرابی[3] به ارزیابی خشکسالی با استفاده از شاخص SPI و SDI در حوزه سد درودزن در استان فارس پرداختند که با مقایسه نتایج دو شاخص معلوم شد که دوره کوتاه مدت خشکسالی وجود داشته و پس از آن خشکسالی در وضعیت نرمال بوده اما در سال های اخیر وضعیت تغییر کرده و خشکسالی شدیدتر شده است. کریمی و همکاران[4] خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی را با استفاده از چهار شاخص RAI،SIAP ،SDI ،SWI در حوزه آبخیز قره سو مورد بررسی قرار دادند و پی برد خشکسالی هیدرولوژیکی با تاخیر زمانی یکساله تا دو ساله نست به خشکسالی هواشناسی در حال اتفاق است.
مفیدی پور و همکاران[5] رابطه خشکسالی هواشناسی و هیدرولویکی را در حوزه اترک مورد ارزیابی قرار دادند نتایج نشان داد که رابطه زمانی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در 99 درصد دارای رابطه معنی داری می باشد. کالانکا[6] با بررسی و پیش بینی تغییر اقلیم در اروپا در یک دوره آماری 30 ساله براساس شاخص SPI و RAI بدین نتیجه رسید که افزایش 15 تا 50 درصد خشکسالی براساس هر دو شاخص درآینده اتفاق خواهد افتاد.
هایس[7] در پژوهشی که در منطقه کلرادو انجام داد به این نتیجه رسید که برای تحلیل خشکسالی شاخص ذخیره آب های سطحی نسبت به دیگر شاخص ها دارای نتایج بهتری است. نلبنتیس و ساکاریس[8] دو خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی واقع در حوزه رودخانه اینوس در یونان را بررسی کردند آن ها با استفاده از SPI وSDI به این نتیجه رسیدند که شاخص خشکسالی جریان به عنوان شاخص کارآمدتر و بهتر برای حوزه مورد مطالعه محسوب می شود.
-3 مواد و روشها
-1-3 محدوده مطالعاتی منطقه مورد مطالعه استان لرستان می باشد که ما بین 46 51 تا 50 51 طول شرقی و ما بین 32 37 تا 34 22 عرض شمالی قرار دارد. این استان در غرب ایران واقع شده به طوریکه از شمال به استان همدان از شمال غرب به کرمانشاه از غرب و جنوب غرب به ایلام از جنوب به خوزستان از شرق به اصفهان از شمال شرق به مرکزی و از جنوب شرق به چهارمحال و بختیاری محدود می شود.
مساحت استان لرستان 28559 کیلومتر مربع که بلندترین نقطه این استان4150 متر و پست ترین نقطه آن 500 متر می باشد و دارای 10 شهرستان می باشد که خرم آباد مرکز این استان می باشد. در شکل - 1 - موقعیت استان لرستان و پراکنش ایستگاه های باران سنجی و هیدرومتری را در سطح این استان نشان می دهد.
شکل - - 1 منطقه مورد مطالعه
-2-3 روش انجام پژوهش در این پژوهش از آمار و اطلاعات مربوط به 18 ایستگاه های باران سنجی و 22 ایستگاه هیدرومتری وزارت نیرو و سازمان آب منطقه ای ایران - تماب - در فواصل زمانی 61-62 - تا - 89-90 استفاده گردید که در بعضی سال ها به علت عدم وجود داده و داده های پرت اقدام به بازسازی داده ها با استفاده از روابط همبستگی شد.
نقشه های پهنه بندی براساس روش عکس فاصله وزن دار - IDW - برای دو شاخص SPI و SDI از طریق نرمافزار Arc GIS برای سال 64-65، 72-73، 78-79، 84-85 و 89-90 فراهم گردید و بعد از آن نقشه پهنه بندی دو شاخص مذکور با استفاده از نرم افزار Arc GIS با هم تلفیق گردید و پهنه بحرانی خشکسالی برای 5 سال ترسیم شد. در ادامه به معرفی شاخص SPI و SDI و روش IDW می پردازیم.
-3-3 شاخص خشکسالی هواشناسی - SPI -
این شاخص در سال 1995 توسط مکی و همکارانش ارائه شد، این شاخص ساده و قابل استفاده برای تمام شرایط منابع آبی است و براساس تفاوت بارش از میانگین برای یک مقیاس زمانی مشخص و سپس تقسیم آن بر انحراف معیار به دست می آید. فرمول آن در رابطه - 1 - نشان داده شده است.
... - 1 - ،3،2،6 i = 1،5،4،3،2، - / Sk k = 1 SPIik= - Rik – Rik ، و به ترتیب میزان بارش، میانگین ارتفاع بارش تجمعی و انحراف معیار ارتفاع بارش تجمعی برای دوره مبنای - k - و - i - اندیس سال می باشد. جدول - 1 - حالت های مختلف خشکسالی به روش SPI را نشان می دهد..
جدول شماره - 1 - طبقه بندی حالت های خشکسالی هواشناسی به روشSPI
