مقايسه تغييرات پاسخ هيدرولوژيكي آبخيز‌هاي استان اردبيل با استفاده از چندضلعي‌هاي بارش-رواناب

Comparing the variations in hydrologic response of Ardabil Province watersheds using precipitation-runoff polygons

رابطه بارندگي-رواناب يكي از مهمترين و پيچيده‌ترين فرايندهاي هيدرولوژيكي در درك ارزيابي پاسخ هيدرولوژيك آبخيز‌ها است. در اين مطالعه، روابط بارش و رواناب حوضه‌هاي استان اردبيل به‌منظور تحليل تغييرات مكاني پاسخ حوضه با استفاده از چندضلعي‌هاي بارش-رواناب در مقياس زماني ماهانه مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور، تغييرات بارش و رواناب در مقياس ماهانه در يك دوره 22 ساله از سال 1390-1368 در 20 ايستگاه هيدرومتري و 25 ايستگاه باران‌سنجي در استان اردبيل مورد بررسي قرار گرفت. مقايسه ضريب رواناب ايستگاه‌ها نشان داد كه بيشترين ضريب رواناب، مربوط به ايستگاه دوست ‌بيگلو با ضريب 33 درصد مي‌باشد. بر اساس تحليل پلي‌گون‌هاي بارش-رواناب، آبخيزهاي ارباب‌كندي، پل الماس، ساميان و دوست بيگلو داراي تغييرات بالاي ضريب رواناب هستند. همچنين حوضه‌هاي شمس‌آباد، كوزه‌تپراقي و احمد‌كندي داراي رفتار و واكنش هيدرولوژيك مشابه و يكنواخت از نظر توليد روناب هستند. بر اساس رابطه ميان ضريب رواناب و مساحت در ماه‌هاي سال، بالاترين همبستگي در ماه اسفند با مقدار ضريب 0.92 مشاهده شد و كمترين مقدار ضريب در مرداد ماه نشان داد كه بين مساحت و ضريب رواناب همبستگي وجود ندارد. بيشترين ضريب تغييرات رواناب مربوط به ايستگاه دوست بيگلو با چندضلعي كشيده در راستاي هر دو محور طولي و عرضي است. نتايج درصد ضريب رواناب در ماه‌هاي مختلف نشان داد كه در دو ايستگاه هير و احمدكندي بيشترين ضريب رواناب در ماه‌هاي تير تا شهريور است و مربوط به تأخير زماني در توليد رواناب مرتبط است. بر اساس نتايج، چندضلعي بارش و رواناب روشي مناسب براي مقايسه پاسخ هيدرولوژيكي و تغييرات رابطه بارش-رواناب در حوزه‌هاي آبخيز مي‌باشد. قابل ذكر است كه وجود رفتار پيچيده آبخيز در فرايند بارش-رواناب باعث ايجاد پلي‌گون‌هاي نامنظم شده است كه تفسير آن‌ها دشوار بوده، نيازمند تحليل‌هاي بيشتري از خصوصيات حوضه و عوامل موثر بر آن در مطالعات آتي و ساير مناطق كشور است.

Rainfall-runoff relationship is one of the most sophisticated hydrological processes which helps to understand the watershed hydrologic response assessment. The rainfall-runoff relationships of Ardabil Province watersheds were analysed to investigate the spatial variability of rainfall-runoff responses using precipitation-runoff polygons technique at a monthly temporal time scale. Therefore, variations of recorded precipitation and runoff data were analysed over a period of 22 years from 1990-2011 in 20 watersheds of the Ardabi Province. According to the results, the maximum runoff coefficient is corresponding to Doostbeighlou Station by the value of 33%. The analysis of precipitation-runoff polygons reveals that the Arbabkandi, Polealmas, Samian and and Doostbeighlou watersheds had the higher amount of runoff coefficient. As well as, the hydrologic response of Shamsabad, Kozetopraghi and Ahmadkandi are similar and homogeneous in term of runoff generation. Based on the relationship between monthly runoff coefficient and the area, the highest correlation coefficient was observed in the March (0.92), and the lowest was assigned to August (0.0089). The larger the area of the polygon and the highest coefficient of variation is corresponding to Doostbeighlou and Samian watersheds. The distribution of the runoff coefficient over the months showed that the Hir and Ahmadkandi watersheds had the highest runoff coefficient in June and August which is related to the delay in runoff production. Based on the results, precipitation-runoff polygon technique is a suitable way to compare the hydrological response and changes in rainfall-runoff relationship of watersheds. It should be noted that the comlexity of rainfall-runoff process causes an overlapping in polygon portions and irregular shapes which caused a difficulty in interpretating of watershed response and needs much more furture researches.