تحليل وضعيت جريان رودخانه با استفاده از شاخص ‏خشك‌سالي هيدرولوژيكي- زيست‌محيطي

Analysis of stream flow conditions using hydrologic environmental ‎drought index

با توجه به گستردگي، تنوع و پيچيدگي فرآيندهاي هيدرولوژيكي، تحليل اين جنبه از خشك‌سالي، داده ها و اطلاعات زيادي را طلب مي‌كند. از اين رو دستيابي به شاخصي با ويژگي‌هاي به‌كارگيري از داده‌هاي مشاهداتي، سهولت برآورد و برخورداري از اعتبار كافي كه قابليت تحليل اين نوع خشك‌سالي را نيز داشته باشد، مورد نياز و ارزشمند است. در اين بررسي شاخصي كه هر دو جنبه خشك‌سالي هيدرولوژيكي و زيست‌محيطي را دارا است، معرفي شده است. شالوده روش ارايه شده بر استفاده از منحني تداوم جريان به‌عنوان يكي از روش‌هاي تحليل خشك‌سالي هيدرولوژيكي و جريان‌هاي كم، پايه‌ريزي شده است. كارايي شاخص مورد نظر (FCDI) با يكي از شاخص‌هاي جديد ارايه شده يعني Stream flow Drought Index(SDI مورد مقايسه قرار گرفته است. براي پياده‌سازي روش، سه رودخانه دايمي از نواحي مختلف كشور (حوضه چالوس، جوستان و فريزي) با اقليم و طول دوره آماري متفاوت، انتخاب شد. نتايج نشان داد كه هم‌بستگي بسيار بالايي بين شاخص به‌دست آمده با شاخص SDI (ضريب تعيين R2=0.98 و خطاي استاندارد SE=0.02) وجود دارد. برتري شاخص پيشنهادي در به‌كارگيري اصل داده‌هاي تاريخي با بيشترين مشاهدات و بدون هيچ‌گونه تغيير در اصل داده‌هاست. از اين‌رو، كاربرد شاخص FCDI براي تحليل خشك‌سالي هيدرولوژيكي رودخانه‌هاي واقع در مناطق شبه مديترانه‌اي و نيمه‌خشك، به‌عنوان نتيجه اصلي اين پژوهش محسوب مي‌‌شود.

According to diversity and complexity of hydrological processes, more information and data for ‎analysis of this aspect of drought, is needed. Hence, to achieve‏ ‏an index using observed data, ‎simplicity and robustness, which is also capable analysis of this kind of drought, can be ‎valuable. In this research, an index that includes both environmental and hydrological drought ‎aspects was introduced. The foundation of the proposed method using flow duration curve as a ‎method of analysis of hydrological drought and low flows is proposed. Performance of the ‎desired Index (FDCI), with a proposed new Streamflow drought index (SDI) has been ‎compared. To implement the method, three areas (Chalus, Joestan and Frizi river) with different ‎aspects of size, climates and length of records, which are located in various regions of Iran, ‎were selected. The results showed that the correlation between the proposed index and SDI ‎‎(R2= 0.98, S.E=0.02) is highly significant. The superiority of the proposed method is the use of ‎all available historical data without changing the original data. Hence, the application of FDCI ‎for the analysis of hydrological droughts in rivers located in the Mediterranean and semi-arid ‎regions should be consider as a main result of this research.‎