توسعه شاخص خشکسالی در حوضه های طبیعی و مهندسی (مطالعه موردی: حوضه آبریز زاینده رود)

امروزه با توجه به تغییر اقلیم شاهد پدیده های حدی منابع آب مانند خشکسالی و سیلاب در سراسر نقاط دنیا هستیم. از گذشته تا اکنون به منظور ذخیره آب، تولید انرژی برق، مصارف کشاورزی شرب و صنعت از سدها استفاده شده است، که در کنار مزیت­‌های خود البته باعث اثرات مخرب محیط زیستی خواهد شد. احداث سدها موجب تقسیم بندی حوضه­‌ها به حوضه­‌های مهندسی و طبیعی خواهد شد و یکی از رویکردهای این تحقیق تبیین تفاوت­ها وعملکرد این دونوع از حوضه ها از لحاظ شاخص­‌های منابع آب و خشکسالی است. هدف از این تحقیق بررسی و ارزیابی شاخص‌‎های موجود و ارائه یک شاخص یکپارچه دربرگیرنده عوامل تاثیرگذار خشکسالی است که به دلیل موقعیت حساس حوضه آبریز زاینده‌رود در فلات مرکزی ایران، این حوضه به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است. عدم تعادل بین منابع و مصارف به خصوص در سال های اخیر به عنوان عامل اصلی تشدید کننده خشکسالی محسوب می شود. شاخص یکپارچه خشکسالی دربرگیرنده عوامل مختلف مانند عوامل هواشناسی و هیدرولوژیکی است و با استفاده از عوامل و متغیرهای کشاورزی این شاخص صحت­‌سنجی می­شود. نتایج نشان داد در حوضه های طبیعی با تقریب خوبی می­توان با استفاده از تغییرات بارندگی و یا تغییرات تبخیر برآورد جامع از وضعیت خشکسالی بدست آورد، گرچه برآورد خشکسالی با استفاده از شاخص دومتغیره نتایج و عملکرد بهتری را نشان می­‌دهد. در حوضه طبیعی مورد مطالعه مقدار همبستگی شاخص برپایه بارندگی و تبخیر و شاخص صحت سنجی به ترتیب 0/52 و 0/53 درحالیکه همبستگی شاخص دومتغیره و شاخص صحت‎سنجی 0/66 است. در حوضه های مهندسی شاخص دومتغیره عملکرد بهتری نسبت به شاخص های صرفا بر پایه بارندگی و یا تبخیر در زیرحوضه های دارد و همبستگی بیشتری با شاخص صحت‌‎سنجی بر پایه شاخص خشکسالی کشاورزی ایجاد می­‌کند. در حوضه­ مهندسی مورد مطالعه تفاوت همبستگی بسیار محسوس است و از مقدار 0/26 و 0/41 به ترتیب برای شاخص­های برپایه بارندگی و تبخیر تا 0/91 برای شاخص دومتغیره متفاوت است.

developing the drought index in natural and engineering sub-basins (case study: zayandehrood basin)

due to the climate change, we nowadays are witnessing extreme water resources events such as droughts and floods in all parts of the world. historically, dams are used for water storage, electricity production, and agricultural and industrial uses, which, along their advantages, causes environmental damage. dams divide basins into engineering and natural basins, and so one of the goals of this research is to explain the differences and performance of these two types of basins in terms of water resources and drought indicators. to this end, this research reviewed and evaluated the existing indicators and provide an integrated index including the influencing factors of drought. due to the strategic location of the zayanderood basin in the central plateau of iran, this basin is selected for the case study. the imbalance between resources and consumption, especially in recent years, is considered as the main factor aggravating drought. integrated drought index includes various factors in terms of meteorological and hydrological factors, and the index is validated using agricultural factors and variables. the results showed that in natural watersheds, a comprehensive estimate of the drought situation can be obtained by using changes in rainfall or evaporation, although drought estimation using the bivariate index shows better results and performance. in the engineering basins, the bivariate index has a better performance than the indices based solely on rainfall or evaporation and creates a greater correlation with the validation index based on the agricultural drought index.