تحلیل روند سیلاب های حداکثر در حوضه کرخه

رحیمی, دانا; خوشحال دستجردی, جواد; رحیمی, داریوش

doi:10.22111/jneh.2020.32258.1579

تحلیل روند سیلاب های حداکثر در حوضه کرخه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری، آب و هواشناسی، دانشگاه اصفهان

² دانشیار، آب و هواشناسی، دانشگاه اصفهان

10.22111/jneh.2020.32258.1579

چکیده

سیلاب و خشکسالی دو پدیده فرینی هستند که با فراوانی‌های گوناگون همواره در مناطق جهان رخ خواهند داد. رخداد پدیده‌های فرین اقلیمی از چالش‌های اخیر در جهان هست. رودخانه کرخه یکی از رودخانه‌های سیلابی غرب ایران است که در مواقع سیلابی خسارات انسانی و زیربنایی هنگفتی ایجاد می‌نماید. آشکار سازی و تحلیل روند سیلاب در حوضه کرخه طی دوره آماری 98 - 1337 بر روی داده‌های بارش 48 ایستگاه و داده های روزانه ایستگاه جلوگیر ماژین با روش های پارامتری(خط رگرسیون) و ناپارامتری(آزمون من – کندال و زنجیره مارکف انجام گرفت. تحلیل خشکسالی نشان داد که این حوضه دارای یک خشکسالی شدید با دوره تداوم 10 ساله بوده که تاثیرات کاهشی زیادی بر آبدهی و رخداد سیلاب‌های منطقه داشته است(1394 - 1384). علاوه بر آن یافته‌های تکرار پذیری بارش‌ها با مدل زنجیره مارکف نشان داد که رخداد خشکسالی‌ها در حوضه کرخه همواره دارای احتمال وقوع بالاتری نسبت به سایر رخداد‌ها دارد. با اینکه بارش‌های سالانه دارای روند کاهشی بوده اما بارش‌های حداکثر روزانه در بیشتر سطح حوضه دارای روند افزایشی هستند. یافته های تحلیل روند سیلاب‌ها نشان داد که فراوانی رخداد سیلاب‌ها دارای دو دوره متفاوت با بیشترین رخداد (70 - 1337)(22 مورد در سال 1348 و 15 مورد 1351) و رخداد کمتر (98 - 1371) است اما آنچه اهمیت دارد رخداد سیلاب‌ها با بزرگی بیشتر و رخدادهای برای اولین بار در دوره دوم است. به نحوی که سیلاب‌های با دبی لحظه ای بیش از5000 و 9000 متر مکعب در دوره دوم رخ داده‌اند. از نتایج دیگر این تحقیق جابجای زمان رخداد سیلاب‌ها می‌باشد به گونه ای که تا سال 1371 از 64 سیلاب رخ داده 53 مورد آن در فروردین ماه است حال آنکه سیلاب‌های بعد از 1371 در دهه 80-1371 یک ماه زودتر در اسفندماه، 90-1380 در بهمن ماه و در دهه سوم در دی ماه رخ داده‌اند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Trend Analysis of Maximum flood in the Karkheh basin

نویسندگان [English]

Dana Rahimi ¹
Javad Khoshhal Dastjerdi ²
Dariush Rahimi ²

¹ Ph.D student of Climatology, University of Isfahan, Isfahan, Iran

² Associate Professor of Climatology, University of Isfahan, Isfahan, Iran

چکیده [English]

Floods and droughts are two Extreme phenomena that will always happen in most parts of the world with different frequencies. The occurrence of extreme climate phenomena has been one of the major challenges in the world. Karkheh River is one of the western rivers of Iran that in times of flooding causes huge human and infrastructure damages. The purpose of the present study is to investigate the trend of floods in the Karkheh basin to identify their increase or decrease trend. Detection and analysis of flood trends in Karkheh basin during the period of 1966 -2019 was performed on the precipitation data of 48 stations and daily discharge data of the Mazhin station by parametric (regression line) and nonparametric methods (Man -Kendall test). Drought analysis of the basin showed that this basin had a severe drought with a period of 10 years (2005 – 2015) which has had a great impact on reducing the discharge and occurrence of floods in the region. Besides, the results of the repeatability of precipitation with the Markov Chain Model showed that the occurrence of droughts in the Karkheh basin is always more likely than other events. Although annual rainfall has a declining trend, maximum daily rainfall at most of the basin has an increasing trend. Analysis of the floods trend showed that the frequency of floods has two different periods. Most occurrences of floods (22 cases in 1969 and 15 cases in 1972) in the period (1966-1991) and is the lowest occurrence of floods Related to the course (1992-2019) But what is important Floods events with greater magnitude for the first time in the second course. So that floods with an instantaneous discharge of more than 5000 and 9000 m3 occurred in the second period. Another result of this research is the time displacement of flood events So that until 1992 Of the 64 floods, 53 occurred in April, But after 1992 floods occurred one month earlier in March(The decade 1992 – 2001), in February(The decade 2001 – 2011) and the third decade in January.

کلیدواژه‌ها [English]

Flood
Trend Analysis
Man-Kendall Test
Karkheh Basin

مراجع

انصاری، مریم، نوری، غلامرضا، فتوحی، صمد(1395)، بررسی روند تغییرات دما، بارش و دبی با استفاده از آزمون ناپارامتری من کندال(مطالعه موردی: حوزه آبخیز رودخانه کاجو استان سیستان و بلوچستان)، مدیریت حوزه آبخیز، سال هفتم، شماره 14، صص 158 – 152.

بای، ناصر، منتظری، مجید، گندمکار، امیر(1392)، مطالعه تاثیر عوامل هیدرو اقلیم بر مخاطرات طبیعی استان گلستان با تاکید بر سیلاب، امداد و نجات، دوره 5، شماره 2، صفحات 1 – 13.

حجام، سهراب، خوشخو، یونس، شمسالدین وندی، رضا(1387)، تحلیل روند تغییرات بارندگیهای فصلی و سالانه چند ایستگاه منتخب در حوزه مرکزی ایران با استفاده از روشهای ناپارامتری، پژوهشهای جغرافیایی، شماره 64، صفحات 157 – 168.

خلیلی، علی، بذرافشان، جواد(1383)، تحلیل روند تغییرات بارندگیهای سالانه، فصلی و ماهانه پنج ایستگاه قدیمی ایران در یکصد و شانزده سال گذشته، نشریه بیابان، دوره 9، شماره 1، صفحات 25 – 34.

رحیمی، داریوش، هاشمی نسب، سادات(1397)،تحلیل واکنش هیدرولوژی حوضه کارون شمالی به افزایش دمای کمینه، پژوهشهای جغرافیای طبیعی، دوره 50، شماره 1(پیاپی 103)، 1 – 17.

طالشی، عبدالله(1384)، مدل سازی بارش سالانه ایران با استفاده از زنجیره مارکوف، پایان نامه کارشناسی ارشد، استاد راهنما دکتر علی اکبر رسولی، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی دانشگاه تبریز.

طرح جامع مطالعات حوضه رودخانه کرخه(1375)، وزارت نیرو، شرکت مهاب قدس

عساکره، حسین(1391)، تحلیل روند بارشهای سنگین در شهر زنجان، نشریه جغرافیا و برنامه ریزی(دانشگاه تبریز)، سال 16، شماره 39، صص 88 – 73.

قاسمی، احمدرضا، موگویی، مرتضی(1396)، بررسی تغییرات دبی رودخانههای استان چهارمحال و بختیاری، فصلنامه اطلاعات جغرافیایی(سپهر)، دوره 26، شماره 102، صفحات 163 – 174.

قصاب فیض، مصطفی، اسلامی، حسین(1396)، ارزیابی روند تغییرات بارندگی با روش من کندال و رگرسیون خطی در استان خوزستان، فصلنامه مهندسی آب، صص 121 – 113.

معروفی، صفر، طبری، حسین(1390)، آشکارسازی روند تغییرات دبی رودخانه مارون با استفاده از روشهای پارامتری و ناپارامتری، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 26، شماره دوم، شماره پیاپی 101، صفحات 125 – 146.

ملکی، امجد، حصادی، همایون، پیروزی نژاد، نوشین(1392)، برآورد مقادیر سیلاب و ارائه مدل سیل خیزی در حوضه آبخیز رازآور، جغرافیا و برنامه ریزی، دوره 17، شماره 46، صفحات 226 – 239.

مومنی، منصور(1384)، پژوهش عملیاتی(مدلهای احتمالی)، چاپ دوم، انتشارات مهر.

میامئی، ابوالقاسم(1385)، نظریه مقدماتی احتمال و فرایندهای تصادفی، مرکز نشر دانشگاهی، تهران.

میرعباسی نجف آبادی، رسول، دین پژوه، یعقوب(1389)، تحلیل روند تغییرات آبدهی رودخانه های شمال غرب ایران در سه دهه اخیر، آب و خاک، دوره 24، شماره 4، صفحات 757 – 768.

وفاه خواه، مهدی، بخشی تیرگانی، محمد، خزایی، مجید(1391)، تحلیل روند بارندگی و دبی در حوزه آبخیز کشف رود، جغرافیا و توسعه، دوره 10، شماره پیاپی 29، صفحات 77 – 90.

Apurv, T., Mehrotra, R., Sharma, A., Goyal, M. K., & Dutta, S., (2015), Impact of climate change on floods in the Brahmaputra basin using CMIP5 decadal predictions. Journal of Hydrology, 527, 281-291.

Delgado, J. M., Apel, H., &Merz, B., (2010), Flood trends and variability in the Mekong River, Hydrology and Earth System Sciences, 14(3), 407-418.

Gao, C., He, Z., Pan, S., Xuan, W., & Xu, Y. P., (2018), Effects of climate change on peak runoff and flood levels in Qu River Basin, East China, Journal of Hydro-environment Research.

Maidment, d. r., (1998), Handbook of hydrolog y. Colorado state university.p.162.

Petrow, T., &Merz, B., (2009), Trends in flood magnitude, frequency and seasonality in Germany in the period 1951–2002. Journal of Hydrology, 371(1-4), 129-141.

Shrestha, S., &Lohpaisankrit, W., (2017), Flood hazard assessment under climate change scenarios in the Yang River Basin, Thailand. International Journal of Sustainable Built Environment, 6(2), 285-298.

Turkington, T., Breinl, K., Ettema, J., Alkema, D., &Jetten, V., (2016),a new flood type classification method for use in climate change impact studies. Weather and climate extremes, 14, 1-16.

Xu,X., Wang, Y. C., Kalcic, M., Muenich, R. L., Yang, Y. E., &Scavia, D., (2017), Evaluating the impact of climate change on fluvial flood risk in a mixed-used watershed. Environmental Modelling & Software.

Zhi-Yong, W., Gui-Hua, L., Zhi-Yu, L., Jin-Xing, W., &Heng, X., (2013), Trends of extreme flood events in the Pearl River basin during 1951–2010. Advances in Climate Change Research, 4(2), 110-116.

Hirabayashi, Y., Mahendran, R., Koirala, S., Konoshima, L., Yamazaki, D., Watanabe, S, &Kanae, S., (2013), Global flood risk under climate change. Nature Climate Change, 3(9), 816.

Milly, P. C. D., Wetherald, R. T., Dunne, K. A., &Delworth, T. L. (2002). Increasing risk of great floods in a changing climate. Nature, 415(6871), 514.