ارزيابي نقش بارش در بازيابي خشكسالي جريان رودخانه در حوضه كرخه

Assessment of the role of rainfall in river flow drought retrieval in the Karkheh basin

اين پژوهش با هدف ارزيابي نقش بارش در طي دوره‌هاي ترسالي و خشك‌سالي هواشناسي در بهبود خشك‌سالي‌هاي جريان رودخانه در حوضه كرخه در سال‌هاي اخير انجام شده است. براي اين منظور، از مدل جفت‌شده آب‌شناسي-سطح زمين ALSIS-HBV استفاده شد. كاربست مدل مذكور در دوره­ هاي دستكاري نشده (دوره ­اي كه سامانه فقط از عوامل طبيعي تأثير مي­ گيرد) و دستكاري شده (سيستم از هر دو عامل انساني و طبيعي تأثير مي­ گيرد) امكان دستيابي به هدف تعريف شده را فراهم خواهد نمود. براي پايش خشك­سالي هواشناسي و آب­شناسي از روش سطح آستانه متغيّر استفاده شد. يافته ­ها نشان مي ­دهد تأخير زماني بين خشك‌سالي هواشناسي و جريان رودخانه در زيرحوضه ­هاي مختلف بين 15 تا 90 روز است. هرچه خشك‌سالي هواشناسي شديدتر باشد و تداوم بيشتري داشته باشد، مدت زمان لازم براي بهبود خشك‌سالي جريان رودخانه بيشتر مي­ شود. در دوره دست­كاري­ نشده، پاسخ جريان رودخانه به بي­ هنجاري­هاي بارش سريع است و خشك‌سالي جريان رودخانه با تأخير زماني 1 تا 3 ماهه بهبود پيدا مي­ كند. روند بهبود جريان رودخانه در دوره دست­كاري­ شده كند است و به‌ويژه در دهه اخير اين روند خيلي كندتر شده است. مقايسه نسبت­ هاي P/Qobs (بارش به مقادير مشاهداتي جريان رودخانه) و P/Qsim (بارش به مقادير شبيه­ سازي­ شده جريان رودخانه) نشان مي ­دهد با توجه به تغييرات جزئي P/Qsim، مدل جفت شده پاسخ جريان رودخانه به اف ت­وخيزهاي بارش را به­ خوبي شبيه­ سازي كرده ولي در شرايط واقعي حوضه، به­ علت دخالت بشر در طبيعت اين نسبت در دوره­ هاي دست­كاري ­شده بيشتر شده است. نتايج بررسي بهبود خشك‌سالي جريان رودخانه براي دوره خشك شاخص 2013-2008 با سناريوهاي مختلف افزايش بارش نشان مي­ دهد در زيرحوضه­ هاي گاماسياب، قره­ سو و كل حوضه كرخه براي بهبود خشك‌سالي جريان رودخانه در جريان­هاي بيشينه بايد بارش بيشتر از ميانگين بلند­مدت رخ دهد و نياز به بارش­ هاي حدي مي ­باشد. افزايش ميانگين دما و تبخير از آب­هاي سطحي مي­ تواند عامل موثري در بهبود نيافتن خشك‌سالي جريان­ هاي بيشينه در سال­ هاي مورد بررسي باشد.

The purpose of this study was to evaluate the role of rainfall during wet periods and meteorological droughts in recent years to decrease the impact of river flow droughts in the Karkheh basin. To this end, the hydrology-land surface coupled model ALSIS-HBV was used. The application of this model to an undisturbed period (when the system is only affected by natural factors) and to a disturbed period (the system is affected by both human and natural factors) will allow the defined goal to be achieved. The threshold level method was used to monitor meteorology and hydrology drought. Findings show that the time delay between meteorological drought and river flow drought in different sub-basins is between 15 to 90 days. When meteorological drought is more severe and prolonged, the time required to improve river flow drought will be increased. In the undisturbed period, the river flow response is rapid and river flow droughts are improved with a delay of 1 to 3 months. The process of improving the river flow is slowed down during the disturbed period, and this trend has been slower in the last decade. Comparisons of P/Qobs ratios (precipitation to river flow observations) and P/Qsim (precipitation to simulated river flow) show, due to minor variations of P/Qsim, that the coupled model simulates the river flow response to precipitation anomalies. However, in actual conditions of the basin, due to human involvement in nature, this ratio has been increased in disturbed periods. The results of drought recovery for river flow for the dry period of 2008-2013 with increasing rainfall scenarios show that in the sub-basins of Gamasyab, Qare Sou, and the entire Karkheh basin, in order to recover drought of the river flow in the high flow, rainfall should be higher than the long average and requires extreme rainfall. In the years under study, increasing the mean temperature and evapotranspiration from surface water could be a detrimental factor in high flood recovery.