بررسی رابطه شاخص دبی پایه با دما و بارندگی به روش موجک همدوس (مطالعه موردی: حوزه آبخیز گرگان‌رود)

Abstract

تغییر اقلیم در نواحی مختلف دنیا باعث تغییر پارامترهای هواشناسی شده است. خشکسالی و کم‌آبی مشکلی است که ممکن است بسیاری از کشورها را دچار بحران نماید. بنابراین مطالعه تغییرات پارامترهای هواشناسی و تأثیر آن بر دبی رودخانه‌ها که عامل مهمی در تأمین نیازهای آبی می‌باشند حائز اهمیت است. هدف از این تحقیق بررسی ارتباط پارامترهای دما و بارندگی با شاخص دبی پایه در رودخانه گرگانرود با روش انتقال موجک پیوسته و همدوسی موجک می‌باشد. ابتدا دبی پایه با استفاده از روش دو پارامتره اکهارت تعیین و سپس شاخص دبی پایه محاسبه شد. شاخص دبی پایه نشان دهنده سهم آب‌های زیرزمینی در جریان سطحی رودخانه است که کمترین شاخص سالیانه مربوط به ایستگاه تقی‌آباد با مقدار 30/0 و بیشترین شاخص مربوط به ایستگاه تمر با مقدار 66/0 است. سپس رابطه درجه حرارت و بارندگی با شاخص دبی پایه شش ایستگاه (تمر، لزوره، نوده، ارازکوسه، سدگرگان و تقی آباد) واقع در حوزه آبخیز گرگان‌رود در یک دوره 33 ساله (1360 تا 1392) با روش انتقال موجک پیوسته و همدوسی موجک بررسی شد. تحلیل ارتباط داده‌های سالیانه دما و بارش بیانگر تأثیر دو پارامتر دما و بارش بر شاخص دبی پایه است. بررسی شدت همدوسی بین بارندگی و شاخص دبی پایه در ایستگاه‌های مورد مطالعه نشان داد بیشترین همبستگی در دوره‌های 1 تا 4 ساله وجود دارد که این همبستگی در سال‌های میانی ایستگاه‌های سد گرگان و تقی‌آباد غیر مستقیم و در سایر ایستگاه‌ها و سال‌های ابتدایی و انتهایی ایستگاه تقی‌آباد مستقیم است. در دوره‌های 4 تا 8 ساله نیز ارتباط و همبستگی‌هایی بین بارندگی و شاخص دبی پایه وجود دارد که در ایستگاه‌های لزوره و نوده مستقیم و ارازکوسه و تمر غیر مستقیم است. همچنین در دوره 8 تا 10 ساله بیشترین همبستگی در ایستگاه‌های ارازکوسه و نوده و با شدت کمتر در ایستگاه سدگرگان وجود دارد که جهت پیکان‌ها مستقیم بودن این ارتباط را نشان داد. تحلیل شدت همدوسی بین دما و شاخص دبی پایه نشان می‌دهد ارتباط و همبستگی‌های مستقیم و با شدت زیاد مربوط به ایستگاه‌های سدگرگان در سال‌های 1384 تا 1388 در دوره 3-4 ساله، لزوره در سال‌های 1381 تا 1385 با دوره بازگشت 4 ساله و تقی‌آباد در سال‌های 1363 تا 1368 با دوره بازگشت 1 تا 5 ساله است. همچنین همبستگی‌های غیر مستقیم مربوط به ایستگاه‌های نوده و تمر به ترتیب در سال‌های 1366 تا 1369 و 1390 تا 1392 با دوره بازگشت کوتاه مدت 2 و 3 ساله و ایستگاه تقی‌آباد در سال‌های 1372 تا 1379 و تمر 1371 تا 1392 با دوره بازگشت بلند مدت 8 تا 10 ساله است. با توجه به شرایط ایستگاه‌ها ممکن است ارتباط بارندگی با شاخص دبی پایه مستقیم و یا غیر مستقیم باشد. همچنین در بعضی از ایستگاه‌ها در دوره‌هایی رابطه مستقیم و در مابقی دوره رابطه عکس وجود دارد. ارتباط بین شاخص دبی پایه و دما نیز در بعضی از ایستگاه‌ها مستقیم و در برخی غیرمستقیم است.