شناسايي الگوهاي جوي مولد سيلاب و شبيه‌سازي تبديل بارش به رواناب در محدوده مطالعاتي شيراز

سابقه و هدف: سيلاب ناشي از افزايش ناگهاني ارتفاع آب رودخانه به دليل وقوع بارندگي شديد است. آب اضافه از دبي پايه و بستر رودخانه خارج شده و وارد محيط مجاور مي شود كه باعث مي شود خسارت هاي هنگفتي به اكوسيستم ها و زيرساخت هاي منطقه در دشت هاي سيلابي  وارد شود. به منظور تدوين برنامه ي راهبردي در مسير مديريت بحران، شناخت سازوكار و تكوين پديده ي سيلاب و ميزان رواناب ايجادشده ناشي از آن در اولويت قرار دارد. طي سال هاي اخير، سيلاب هاي فراواني در حوضه آبريز رودخانه خشك شيراز اتفاق افتاده است. مهيب ترين سيلاب منطقه در روزهاي 5 و 6 فروردين ماه 1398 در حوضه رخ داد و خسارت هاي اقتصادي- اجتماعي و جاني شديدي بر منطقه و مردم شهر وارد ساخت. با شناخت سازوكارها و تكوين الگوهاي اتمسفري مولد سيلاب، مي توان اولين گام را در مهار سيلاب برداشت و همچنين با پيش بيني ميزان رواناب توليد شده، نحوه ي مقابله با آن را تشخيص داد. به همين دليل پژوهش حاضر در راستاي مديريت محيط زيستي حوضه ي آبخيز رودخانه خشك شيراز، سعي در رهيافت مديريت سيلاب بر مبناي شناخت الگوهاي مولد سيلاب و شبيه سازي ميزان رواناب توليد شده را دارد.مواد و روش ها: به منظور بررسي ويژگي هاي بارش در محدوده ي مطالعاتي رودخانه خشك شيراز، ميزان بارش روزانه از 12 ايستگاه باران سنجي در محدوده طي بازه ي زماني 2001 تا 2019 به دست آمد. سپس بارش ها در مقياس سالانه و ماهانه مرتب شد و در محيط پردازشي ArcGIS، پهنه بندي بارش با الگوريتم كريجينگ انجام شد. همچنين بارش هاي بيش از 40 ميلي متر از 12 ايستگاه باران سنجي استخراج گرديد و به عنوان روزهاي سيلابي درنظر گرفته شد. براي هر ايستگاه باران سنجي، تعداد روزهاي سيلابي تعيين شده و در محيط ArcGIS، پهنه بندي روزهاي سيلابي با الگوريتم كريجينگ انجام شد.  سپس، سه وقوع سيلاب در روزهاي 16 فوريه 2017، 26 مارس 2019 و 23 ژانويه 2020 كه در هر سه روز، ميانگين بارش در محدوده ي مطالعاتي شيراز، 100 ميلي متر بود، انتخاب شده و با رويكرد سينوپتيكي، اندركنش هاي جوي و الگوهاي مولد سيلاب شناسايي گرديد. سپس با استفاده از مدل هيدرولوژيكي HEC-HMS ميزان تبديل بارش به رواناب در هر يك از زيرحوضه هاي موجود در محدوده مطالعاتي شيراز شبيه سازي شد.نتايج و بحث: نتايج نشان داد كه بيشينه ي بارش در فوريه و  كمينه ي آن در جولاي رخ مي دهد. بيشينه ي بارش سالانه در مناطق كوهستاني قلات و گلستان با 627 ميلي متر و كمينه ي آن در مهارلو به ميزان 245 ميلي متر است. نتايج سينوپتيكي نشان داد كه استقرار ناوه ي كم ارتفاع و سردچال جوي تراز 500 هكتوپاسكال در شرق مديترانه به همراه استقرار سيستم كم فشار ديناميكي ايران موجب ناپايداري هواي سطحي در استان فارس شده و با تزريق رطوبت از خليج فارس به توده ي هوا، موجب وقوع  بارش هاي سيلابي در شيراز شده است. نتايج مدل سازي بارش- رواناب نشان داد كه بيشترين ميزان رواناب در زيرحوضه هاي صدرا و قلات به ترتيب 5773 و 5076 هزارمترمكعب بود و بيشينه ي دبي پيك نيز در صدرا و قلات به ترتيب 666 و 389 مترمكعب در ثانيه بود كه طي ساعت 17:00 اتفاق افتاد. بيشترين حجم نفوذ بارش در قلات و چنار راهدار به ترتيب 5423 و 2546 هزارمترمكعب بود و كمترين ميزان نفوذ در دروازه قران با 247 هزارمترمكعب بود كه دليل اصلي آن تراكم بالاي كاربري مسكوني- تجاري در اين زيرحوضه است.نتيجه گيري: پيشنهاد مي گردد كه به منظور مديريت بحران سيلاب در شيراز، مديريت رواناب هاي توليدشده در زيرحوضه هاي شمالي همچون قلات، گلستان و صدرا و استفاده از الگوهاي مناسب مديريت رواناب مانند زيرساخت هاي سبز و آبي مي تواند در مهار سيلاب كارساز باشد.