ارزیابی و پهنه‌بندی ریسک وقوع بارش‌های حدی در غرب ایران

Abstract

سابقه و هدف: وقوع بارش‌های حدی به ویژه در مقیاس‌های زمانی کوتاه باعث خسارات سنگینی به جوامع انسانی و مناطق پرجمعیت شهری و اکوسیستم‌های طبیعی می‌شود و مطالعه و شناسایی دقیق آنها از جنبه‌های مختلف کشاورزی و منابع طبیعی، هواشناسی و هیدرولوژی، مهندسی و محیط زیست لازم و ضروری است. شدت آسیب‌پذیری در برابر بارش‌های حدی در مناطق مختلف یکسان نبوده و لازم است خطرپذیری و ریسک وقوع چنین بارش‌های خطرآفرینی در مناطق با شرایط اقلیمی مختلف مورد بررسی قرار گیرد. بر این اساس، هدف از انجام پژوهش حاضر ارزیابی و پهنه‌بندی ریسک وقوع بارش‌های حدی در مقیاس‌های زمانی مختلف 6، 12 و 24 ساعته برای غرب ایران که از تنوع اقلیمی و توپوگرافی چشمگیری برخوردار است می‌باشد. <br /> مواد و روش‌ها: برای انجام این تحقیق تعداد 27 ایستگاه سینوپتیک واقع در 5 استان کردستان، کرمانشاه، همدان، ایلام و لرستان انتخاب شدند و مقادیر حداکثر سالانه بارش‌های حدی در سه مقیاس زمانی 6، 12 و 24 ساعته در یک بازه زمانی 25 ساله (2016-1992) استخراج شدند و با برازش توزیع‌های آماری مختلف بر هر کدام از این سری‌ها و با بکارگیری آزمون کای اسکوئر، برازیده‌ترین توزیع‌های آماری شناسایی شدند و از این توزیع‌های آماری شناسایی شده جهت تحلیل‌های احتمالاتی استفاده شد. جهت تعریف بارش‌های حدی سیل آسا در مقیاس‌های 6، 12 و 24 ساعته، به ترتیب از آستانه‌های 30، 40 و 50 میلیمتر استفاده شد و پس از محاسبه ریسک وقوع بارش‌های حدی سیل آسای مذکور در تمامی ایستگاه‌های مورد مطالعه، اقدام به پهنه‌بندی ریسک وقوع بارش‌های حدی سیل آسا در کل منطقه با بکارگیری مدل‌های رگرسیون خطی چندگانه بین مقادیر ریسک و ویژگی‌های جغرافیایی (طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی و ارتفاع) گردید. به جهت افزایش دقت مدل‌ها در برخی موارد از متغیر کمکی میانگین درازمدت تعداد روزهای با بارش بیش از 1 میلیمتر در سال نیز در ساختار مدل‌های رگرسیونی استفاده شد و جهت دستیابی به دقت بالاتر مدل‌های رگرسیونی، منطقه مورد مطالعه به سه منطقه مجزا تفکیک شد.<br /> یافته‌ها: نتایج نشان داد که از بین توزیع‌های آماری مختلف برازش داده شده به سری‌های زمانی بارش‌های حدی 6، 12 و 24 ساعته در منطقه مورد مطالعه، سه توزیع لوگ لجستیک، پیرسون و گاما بعنوان مناسب‌ترین توزیع‌های قابل برازش شناسایی شدند. به لحاظ دقت مدل‌های رگرسیون خطی چندگانه، نتایج حاکی از دقت بالای این مدل‌ها در هر سه منطقه تفکیک شده و در هر سه مقیاس زمانی 6، 12 و 24 ساعته بود. نتایج کلی تحقیق نشان داد که ریسک وقوع بارش‌های حدی سیل آسا در غرب ایران از تنوع چشمگیری برخوردار است به گونه‌ای که در بخش‌هایی از مرکز منطقه مورد مطالعه این ریسک بسیار پایین و در بخش‌هایی از غرب و جنوب منطقه مورد مطالعه بسیار بالاست. <br /> نتیجه‌گیری: نتایج کلی این تحقیق نشان داد که الگوریتم کلی بکار رفته در این تحقیق جهت برآورد توزیع مکانی ریسک وقوع بارش‌های حدی سیل آسا منجر به حصول دقت‌ مناسب و قابل قبول در برآورد منطقه‌ای و تعمیم نتایج حاصل از نقاط ایستگاهی به کل منطقه گردید. لذا لازم است در نقاطی که بارش‌های حدی خطرآفرینی بالاتری دارند با اهتمام بیشتر، تمهیدات مقتضی جهت مقابله با پیامدهای منفی وقوع این بارش‌ها در این نواحی اتخاذ گردد.