بررسي و ارزيابي پاسخ جريان پايه به مؤلفه‌هاي بارش در اقليم‌هاي مختلف ايران

Investigation and Evaluation of Base flow Response to Precipitation in Different Climates of Iran

پاسخ جريان پايه به مولفه ­هاي بارش در اقليم ­هاي مختلف متفاوت است و شناخت برهم ­كنش بين مولفه­ هاي مختلف بارش با جريان پايه مي­تواند منجر به بهبود و توسعه پيش ­بيني ­ها در حوضه ­هاي فاقد آمار شود. در اين تحقيق ابتدا حوضه­ هاي واقع در هر منطقه اقليمي با استفاده از تقاطع نقشه اقليم و لايه مرز حوضه­ هاي رتبه هفت كشور، تفكيك شد. با بررسي داده‌هاي دبي روزانه ايستگاه‌هاي آب‌سنجي، تعداد حداقل30 ايستگاه از هر منطقه اقليمي با آمار مناسب و دوره مشترك آماري سال ­هاي1355-1390انتخاب شد. سپس با بررسي داده­ هاي بارش، بارش متوسط سالانه و متوسط تعداد روز­هاي باراني هر حوضه محاسبه شد. شاخص جريان پايه با استفاده از داده­ هاي روزانه جريان به روش فيلتر رقومي بي فلو-لينه و هاليك استخراج شد. روابط بين شاخص جريان پايه و تعداد روز­هاي باراني و بارش متوسط سالانه در اقاليم مختلف محاسبه و نتايج تحليل و تفسير شد. نتايج نشان داد كه در بيش از 66 درصد حوضه­ هاي مناطق اقليمي مختلف، ميانگين شاخص جريان پايه بيش از 50 درصد است. همچنين بيشترين فراواني حوضه ­ها با شاخص جريان پايه كمتر از 0/5 مربوط به حوضه ­هاي اقليم "مرطوب"، "نيمه ­مرطوب" و "بسيار مرطوب" و بيشترين فراواني در محدوده بالاتر از 0/5 مربوط به حوضه ­هاي منطقه "خشك" و "نيمه­ خشك" است. در مناطق اقليمي "بسيار مرطوب"، "مرطوب"، "نيمه­ مرطوب" و "مديترانه ­اي"، همبستگي بين بارش متوسط سالانه با جريان پايه يك رابطه مثبت و در مناطق "خشك" و "نيمه­ خشك" يك رابطه منفي را به نمايش گذاشته است. همبستگي پارامتر تعداد روز­هاي باراني با جريان پايه در حوضه­ هاي منتخب در تمامي مناطق اقليمي يك رابطه مناسب با روند مثبت را نشان داد. بالاترين ضريب تبيين بين تعداد روز­هاي باراني و شاخص جريان پايه، به ميزان0/57 متعلق به مناطق "نيمه ­خشك" و كمترين ضريب تبيين به ميزان 0/14 به حوضه­ هاي منطقه اقليمي "خشك" تعلق دارد. اين رابطه براي حوضه­ هاي منطقه "مرطوب" و "نيمه ­مرطوب" تقريبا مساوي و حدود 0/34 است.

Base flow response to rainfall components varies in different climates and knowing the interaction between rainfall components with the base flow can lead to improvement and development of prediction in ungagged catchment. In this study, the catchments in each climatic zone were separated using the intersection of the climate map and the boundary layer of catchments. At least 30 hydrometric stations from each climatic zone were selected with common period of 1976-2011. Then, average annual rainfall and rainy days in each basin were calculated. The base flow index was separated using daily flow data and with B-Flow-Lynie & Holick algorithm. The relationships between the base flow index and the number of rainy days and average annual rainfall in different climate were calculated and the results were analyzed and interpreted. The results showed that in more than 66% of the catchments of different climatic zones, the average base flow index was more than 50%. Also, the highest frequency of catchments with base flow index less than 0.50 were for humid, semi-humid and very humid climates and the highest frequency of catchments in the range of more than 0.5 were found for “arid “and” semi-arid”. The Correlation between annual rainfall and base flow in the very humid, humid, semi-humid and Mediterrane@n" climatic zones have a positive coefficient and in the "arid" and "semi-arid" regions were negative. Correlation of the number of rainy days with the base flow in the selected catchment in all climatic zones showed a positive correlation. The highest coefficient of determination between rainy days and base flow index was 0.57 to semi-arid regions and the lowest coefficient was 0.14 to the catchments of arid zone. This was approximately equal to about 0.34 for humid and semi-humid zones.