بررسي رابطه خشكسالي هواشناسي و هيدرولوژيكي در حوزه آبخيز اترك

The Analysis of Relationship Between Meteorological and Hydrological Droughts In Atrak Watershed

خشكسالي يك پديده طبيعي و قابل تكرار است كه باعث كمبود آب در بخش هاي مختلف مصرف مي‌گردد. اين پديده در مقايسه با ساير پديده ها هم از نظر شدت و فراواني وقوع و هم از نظر وسعت فضايي و ميزان خساراتي كه به بار مي آورد از اهميت بيشتري برخوردار است. در اين تحقيق از شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص خشكسالي جريانات رودخانه اي (SDI) جهت ارزيابي و تحليل زماني وقوع خشكسالي‌ها استفاده شده است. براي اين منظور از آمار ماهانه 23 ايستگاه باران سنجي و 7 ايستگاه هيدرومتري در حوزه آبخيز اترك استفاده شد و شاخص‌ها در 6 بازه زماني (3، 6، 9، 12، 24 و 48 ماهه) مورد ارزيابي قرار گرفتند. جهت بررسي اثرات خشكسالي بر منابع آب سطحي ابتدا رابطه بارندگي و دبي در منطقه مورد بررسي قرار گرفت و تاخير زماني اثر بارندگي بر دبي محاسبه گرديد. سپس داده هاي استاندارد شده دبي (SDI) با سري هاي SPI در بازه هاي زماني متفاوت به روش همبستگي پيرسون در كل حوزه مورد بررسي و همچنين به تفكيك زير حوزه ها مورد مقايسه قرار گرفت. نتايج نشان داد رابطه زماني وقوع خشكسالي هواشناسي و هيدرولوژيكي با يكديگر در سطح 99 درصد معني‌دار است و اين همبستگي در بازه 3 ماهه حداكثر مي‌باشد. خشكسالي سبب كاهش جريان آب هاي سطحي شده و اين تاثير در همان ماه و يا با 1 ماه تاخير و حداكثر در ايستگاه شيرآباد و در زير حوزه دربند اتفاق مي‌افتد.

Drought is a natural and recurring phenomenon which causes water scarcity in various sectors. In comparison with other natural hazards and disasters, drought is more important considering intensity and frequency as well as spatial extent and total damage. In the current research, the Standardized Precipitation Index (SPI) and Standardized Discharge Index (SDI) were used to analyze the temporal characteristics of droughts. To this end, monthly precipitation time series of 23 raingauge stations and 7 hydrometry stations across the Atrak River basin were used and SPI and SDI for six time intervals (3, 6, 9, 12, 24 and 48 monthʹs) were calculated and analyzed. For assessment of drought impact on surface water resources, first the correlation between rain and discharge time series of different lag times were calculated within the study area. Then, the Pearson correlation method was applied to calculate the correlation between SDI and SPI series for different time intervals at each individual subwatershed and whole watershed of the Atrak River. The results showed that the correlation between meteorological and hydrological droughts was significant at 99 percent confidence level. The maximum correlation was found for SPI and SDI of 3 months time intervals. This indicates that droughts cause decrease in surface flows and this impact is remarkably observed in the discharge values of the same month or one month later. The highest Pearson correlation was found for the Shirabad station and the Darband subwatershed.