بررسي رابطه زماني خشكسالي هواشناسي و هيدرولوژيكي در حوزه آبريز كرخه

Investigation of relationship between meteorological and hydrological drought in Karkheh watershed

خشكسالي از جمله بلاياي طبيعي است كه به‌شدت تحت تأثير نوسانات اقليمي است و مجموعه اي از مشكلات پيچيده را در بخش هاي مختلف ايجاد مي كند. هدف پژوهش حاضر، بررسي رابطۀ زماني خشكسالي هواشناسي و هيدرولوژيكي در حوضۀ آبريز كرخه است. براي رسيدن به اين هدف، از آمار 26 ايستگاه بارانسنج و هشت ايستگاه هيدرومتري استفاده شد. در بخشي از تحقيق براي آگاهي از تأخير جريان ها نسبت به بارش ها در حالت واقعي، ضريب همبستگي پيرسون بين بارش و دبي جريان با تأخيرهاي زماني مختلف محاسبه شد. سپس دو شاخص بارش استانداردشده (SPI) و شاخص خشكسالي جريانات رودخانهاي (SDI) به ترتيب براي ارزيابي خشكسالي هواشناسي و هيدرولوژيكي انتخاب شدند. مقادير شاخص ها در گام زماني كوتاه‌مدت (يك‌ماهه و سه‌ماهه)، ميان مدت (شش‌ماهه) و بلندمدت (12‌ماهه) در نرم‌افزار DrinC محاسبه شد. همچنين ضريب همبستگي بين دو شاخص SPI و SDI در كل حوضه و دو زير‌حوضۀ قره سو و گاماسياب بررسي شد. نتايج نشان داد بين ضريب همبستگي بارش‌ـ دبي جريان و دو شاخص SPI-SDI در چهار گام زماني رابطۀ مستقيم و معناداري در سطح 99 درصد وجود دارد. هر چند در هر چهار گام زماني (كوتاه‌مدت، ميان‌مدت و بلندمدت) ضريب همبستگي از سطح معناداري برخوردار است؛ مقدار ضريب همبستگي در حالت بدون تأخير زماني نسبت به ساير موارد با تأخير زماني بيشتر است. بنابراين، مي توان نتيجه گرفت كه خشكسالي هيدرولوژيكي با تأخير زماني خيلي كوتاه در حوضۀ آبريز كرخه پس از خشكسالي هواشناسي رخ مي دهد. همچنين به دليل همسويي ضرايب همبستگي و عدم تأخير زماني در هر دو حالت، دو شاخص يادشده به‌خوبي شرايط خشكسالي هواشناسي و هيدرولوژيكي را نشان مي دهند.

Drought is one of the natural disasters which is strongly influenced by climatic fluctuations and makes a set of complex problems in various parts. The current study aims for investigation of time relationship between meteorological and hydrological drought in Karkhe catchment. For this purpose, 26 rain gauge stations and 8 gauging stations were used. In part of research, for understanding delay trends in comparison with precipitation in reality, Pearson correlation coefficient between precipitation and discharge was calculated with different time delays. Two indices (SPI and SDI index) were selected for examining Meteorological drought and hydrological drought. Index values in short term step (1 to 3 months), medium-term (6 months) and long term (12 months) was calculated by DrinC software. The results showed that there is 99% direct significant correlation between precipitation-discharge and two SPI-SDI indices in four steps of time. However, the correlation coefficient is significant for any four time steps, but the value of correlation coefficient has more delay time in a mood with no delay time compared to other cases. Therefore, we can conclude that drought occurs simultaneously in the catchment Karkhe meteorologically and hydrologically. Also, due to the lack of consistent correlation coefficients and delay time in both cases, two aforementioned indices properly show drought conditions.