تحلیل روند بارش در حوضه آبریز زهره-جراحی در محدوده استان کهگیلویه و بویراحمد

الموضوعات :

امیرعباس محمودیان بیدگلی ¹ (گروه مهندسی عمران ، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران.)
محمد صادق صادقیان ² (گروه مهندسی عمران ، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران.)
علی صارمی ³ (گروه علوم و مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.)
هومن حاجی کندی ⁴ (گروه مهندسی عمران ، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران.)

تاريخ الإرسال : 22 السبت , محرم, 1444 تاريخ التأكيد : 20 الأحد , ربيع الأول, 1444 تاريخ الإصدار : 05 الأحد , محرم, 1445

الکلمات المفتاحية: من-کندال, کهگیلویه و بویراحمد, تحلیل روند, بارش, شیب سن,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: مدیریت منابع آب از دیر باز در ایران مورد توجه ساکنین این منطقه بوده‌است. آگاهی حدود زمانی و میزان بارش نزولات جوی کمک می‌کند تا برنامه ریزی بهتری برای مدیریت منابع آب انجام گردد و این امر با توجه به داده‌های آماری موجود قابل بررسی می‌باشد. نیاز به دانش در خصوص روند بارش در محدوده‌های مطالعاتی، مدیریت و برنامه‌ریزی منابع آب را تسهیل و قانونمند نموده و کمک می‌نماید تا تامین آب با ضریب اطمینان بیشتری حاصل گردد. هدف از این پژوهش برآورد و تحلیل روند بارش در استان کهگیلویه و بویراحمد در محدوده حوضه آبریز زهره-جراحی می‌باشد.روش پژوهش: این پژوهش بر روی حوضه آبریز زهره جراحی در محدوده استان کهگیلویه و بویراحمد و بر اساس داده‌های سال‌های 1345 تا 1397 انجام شده‌است. در این راستا ابتدا ایستگاه‌های هواشناسی مرتبط با محدوده موردمطالعه جانمایی شد و آمار آن ها از داده‌های دریافتی استخراج گردید. همگنی داده‌های ایستگاه‌ها بر اساس روش کلموگروف اسمیرنوف محاسبه و فاقد داده همگن یا با داده‌های محدود حذف شده و 30 ایستگاه جهت بازسازی داده‌ها انتخاب گردید. باز سازی داده‌های مفقود با دو روش معکوس فاصله وزنی با توان دو و کریجینگ خطی معمولی انجام شد و پس از ارزیابی روش‌ها توسط سه معیار خطای جذر میانگین مربعات، میانگین خطای مطلق و ضریب تعیین، روش مطلوب جهت بازسازی داده‌های مفقود در این محدوده انتخاب گردید‌‌. پس از بازسازی داده‌ها یک رستر چند بعدی، حاوی اطلاعات بارشی مربوط به سال‌های دوره آماری ایجاد و سری زمانی داده‌های مربوطه به صورت آرایه‌ای و در واحد سطح ساخته شد. در این پژوهش باتوجه‌به وسعت محدوده موردمطالعه 8915 نقطه از محدوده تحلیل سری زمانی شده و روند تغییرات بر اساس روش من-کندال و شیب سن در مقیاس سالانه و ماهانه در این نقاط بررسی و نقشه‌های رستری آن تولید گردید.یافته‌ها: بر اساس روش‌های ارزیابی مدل‌ها، از میان روش‌های انجام شده برای بازسازی داده‌های مفقود، روش معکوس فاصله وزنی با ضریب تعیین 95/0 به‌عنوان روش بهینه انتخاب گردید‌‌. نتایج محاسبات در مقیاس سالانه نشان داد میانگین شیب سن در محدوده مطالعاتی دارای روند معناداری نبوده و برابر با 0011/0 می‌باشد. میانگین شیب سن در محدوده مطالعاتی در مقیاس ماهانه در فروردین‌ماه برابر 28/0 و دارای روند صعودی است، شیب سن در اردیبهشت ماه برابر 03/0- و بیانگر روند نزولی بوده و در خرداد و تیر روندی مشاهده نشده و نتایج محاسبات شیب سن را در این ماه‌ها برابر صفر نشان می‌دهد. در مرداد ماه روند صعودی بوده و مقدار آن معادل 11/0 می‌باشد. در شهریور ماه روند صعودی و برابر 06/0 است. در مهر ماه روندی مشاهده نشده و برابر با 0 می‌باشد. در آبان و آذر ماه روند صعودی و میانگین شیب سن در محدوده به ترتیب برابر با 19/0 و 62/0 می‌باشد در دی، بهمن و اسفند ماه نیز روند نزولی و به ترتیب برابر با 48/0-، 55/0- و 14/0- می‌باشد.نتایج: نتایج پژوهش در مقیاس سالانه روند معناداری نشان نمی‌دهد ولی در مقیاس ماهانه در ماه‌‌های آذر، فروردین، آبان، مرداد و شهریور به ترتیب بالاترین روند صعودی مشاهده شده، در حالی که در ماه‌‌های بهمن‌، دی‌، اسفند و اردیبهشت به ترتیب بالاترین روند نزولی را داشته و ماه‌‌های خرداد، تیر و مهر نیز فاقد روند می‌باشند. حداکثر میانگین شیب سن محدوده مربوط به آذرماه و معادل 62/0 و حداقل آن در بهمن‌ماه و معادل 55/0- محاسبه گردیده‌است. مدیریت منابع آب بالاخص در بخش کشاورزی به عنوان عمده مصرف-کننده دارای ابعاد اقتصادی و اجتماعی کلان و امری اجتناب ناپذیر است و با توجه به تاثیر بسیار زمان تامین آب جهت بهینه‌سازی و افزایش بهره‌وری این پژوهش می‌تواند جهت بازنگری در الگوی و زمان کشت در این منطقه مورد استفاده قرار گیرد. تغذیه آبخوان‌‌ها، فرآیند ذخیره سازی و فرآیند مصرف بایستی با تغییرات جدید سازگار شوند.

المصادر:

Bhusal, A., Parajuli, U., Regmi, S., Kalra, A. (2022). Application of Machine Learning and Process-Based Models for Rainfall-Runoff Simulation in DuPage River Basin, Illinois. Hydrology, 9(7), 117. doi:10.3390/hydrology9070117

Ceyhunlu, A., and Ceribasi, G. (2021). Analysis of total monthly precipitation of Susurluk Basin in Turkey using innovative polygon trend analysis method. Journal of Water and Climate Change |, 12, 1532-1543. doi:10.2166/wcc.2020.253

Dad, J., Muslim, M., Rashid, I., Rashid, I., Reshi, Z., (2021). Time series analysis of climate variability and trends in Kashmir Himalaya. Ecological Indicators, 126, 107690. doi: 10.1016/j.ecolind.2021.107690

Fung , K., Chew , K., Huang, Y., Ahmed, A., Teo, F., Ng, J., and Elshafie, A. (2022). Evaluation of spatial interpolation methods and spatiotemporal modeling of rainfall distribution in Peninsular Malaysia. Ain Shams Engineering Journal, 13(2), 101571. doi: 10.1016/j.asej.2021.09.001

Harka, A., Jilo, N., Behulu, F. (2021). Spatial-temporal rainfall trend and variability assessment in the Upper Wabe Shebelle River Basin, Ethiopia: Application of innovative trend analysis method. Journal of Hydrology: Regional Studies, 37, 100915. doi: 10.1016/j.ejrh.2021.100915

Hossain, S., Mingying, M., Delin, H. (2020). Climate Change in Bangladesh: Evidence from Temperature, Precipitation, and Rainfall. International Journal of Arts Humanities and Social Sciences Studies, 5(10), 80-88.

Kamble, P., and Ovhal, V. (2018). Green Economy in Developing Countries: An Analytical Study. Journal of Shivaji University (Humanities and Social Sciences), 51(1), 24-37.

Luiz, A. J., and Lima, M. A. (2021). Application of the Kolmogorov-Smirnov test to compare greenhouse gas emissions over time. Brazilian Journal of Biometrics, 39(1), 60-70. doi:10.28951/rbb.v39i1.498

Mojtaba, N., and Ghermezcheshmeh, b. (2019). Investigating the rainfall trend suitable opportunities for harvesting rainwater (case study of Caspian region). 8th National Conference on Rainwater Catchment Systems (p. 11). Mashhad: Ferdowsi university. (in Farsi)

Rai, S., Dahal, B., Anup, K. (2022). Climate change perceptions and adaptations by indigenous Chepang community of Dhading, Nepal. GeoJournal. doi:10.1007/s10708-022-10577-9

Sari, R., and komarudin, a. (2021). Confirmatory Factor Analysis (CFA) Model for Testing Normality with the Weight Least Square (WLS) Estimation Method. Jurnal Sains dan Teknologi, 13(1), 12-20. doi:10.31958/js.v13i1.3169

Tantoh, H. B. (2021). Water metering in piped community-based water supply systems: the challenge of balancing social and economic benefits. Development in Practice, 31, 781-793. doi:10.1080/09614524.2021.1937546

Vyver, H. (2012). Spatial regression models for extreme precipitation in Belgium. Water Resources Research, 48(9). doi:10.1029/2011WR011707

Wang, Y., Xu, Y., Tabari, H., Wang, J., Wang, Q., Song, S., and Hu, Z. (2020). Innovative trend analysis of annual and seasonal rainfall in the Yangtze River Delta, eastern China. Atmospheric Research, 104673. doi:10.1016/j.atmosres.2019.104673.