تحليل خشكسالي هيدرولوژيكي با روش حد آستانه ثابت (مطالعه موردي: حوزه آبخيز كرخه)

Analysis of Hydrological Drought using Constant Threshold Level Method (Case Study: Karkheh River Basin, Iran)

خشكسالي يكي از پديده هاي محيطي شناخته شده است كه تبعات اقتصادي اجتماعي و زيست محيطي را به دنبال دارد. بنابراين بررسي و تحليل آن براي مديريت و برنامه ريزي بهتر منابع آب حايز اهميت است. تحقيق حاضر سعي دارد با تحليل خشكسالي هيدرولوژيكي در حوزه آبخيز كرخه واقع در غرب كشور گامي در جهت مديريت علمي و عملي خشكسالي در اين حوزه بردارد. در اين تحقيق با استفاده از سري زماني داده هاي دبي روزانه 13 ايستگاه هيدرومتري و روش حد آستانه ثابت، دوره هاي خشكسالي استخراج و مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند. نتايج بررسي ها نشان داد بيشترين حجم كمبود و بيشترين تداوم خشكسالي در حد آستانه 70 و 80 درصد در بيشتر ايستگاه ها بعد از سال 1377 رخ داده است، در نهايت توزيع هاي احتمالاتي مناسب براي سري هاي حداكثر سالانه حجم كمبود و تداوم خشكسالي در هر يك از ايستگاه ها مشخص شد. نتايج نشان داد كه براي سري هاي حداكثر حجم كمبود، توزيع جانسون، بيشترين فراواني (5/38 درصد از ايستگاه ها) و براي سري هاي حداكثر تداوم، توزيع نمايي دوگانه و جانسون هر يك داراي بيشترين فراواني (23 درصد از ايستگاه ها) در بين ساير توزيع ها مي باشند. در نهايت بر اساس توزيع هاي آماري مناسب، دوره بازگشت خشكسالي ها محاسبه گرديد و امكان پيش‌بيني خشكسالي در سال هاي آينده فراهم شد.

Drought is known as an environmental phenomenon which leads to socio-economic and environmental issues. Therefore its analysis is crucial for proper management and planning of water resources. The Karkheh River basin is one of the important water resources in Iran and that is located in western Iran. Current paper tries to take one step ahead toward scientific and practical drought management in this basin through analyzing hydrological droughts. In this research, daily discharge time series from 13 hydrometric stations were used. The constant threshold level method was applied. Then dry periods were extracted and results were analyzed. The results showed that the largest volume and longest duration of drought in threshold level of 70% mostly happened after 1998. Finally, the suitable probability distribution for the annual maximum series of duration drought and deficit volume at each station was determined. The results revealed that the Johnson distribution is suitable for maximum deficit volume series at 38.5% of stations and the Johnson and Double exponential distributions are suitable for maximum duration series at 23% of stations. Based on the suitable probability distribution, return period of droughts were also computed and the possibility of drought predictions in future was determined.