بررسي احتمال وقوع دوره هاي ترسالي و خشكسالي هيدرولوژيك با استفاده از زنجيره ماركوف در حوزه آبخيز كشف رود

Probability study of hydrological drought and wet periods occurrence using markov Chain in Kashafrood Watershed

خشكسالي هيدرولوژيك به تاثيرات دوره هايي از نقصان ريزش هاي جوي بر منابع تامين آب هاي زيرزميني يا سطحي شامل جريان رودخانه ها، مخازن، درياچه ها و آب هاي زيرزميني اطلاق مي شود. از سوي ديگر يكي از روش هاي مقابله با اثرات خشكسالي، پيش بيني احتمال وقوع خشكسالي مي باشد. لذا هدف از اين پژوهش پيش بيني احتمال وقوع دوره هاي تر و خشك در خشكسالي هيدرولوژيك و شدت آن در حوزه آبخيز كشف رود مي باشد. به اين منظور با بررسي كليه ايستگاه هاي هيدرومتري موجود در اين حوضه، داده هاي دبي ماهانه 16 ايستگاه هيدرومتري كه داراي آمار صحيح و مناسب بودند استفاده گرديد. در مرحله بعد با استفاده از زنجيره ماركوف نسبت به ساخت ماتريس احتمال انتقال منطقه اقدام، و وضعيت احتمال وقوع خشكسالي هاي هيدرولوژيك اين ايستگاه ها از نظر شدت پيش بيني شد. در نهايت كليه ايستگاه ها مقايسه و احتمال وقوع شدت خشكسالي در سطح حوزه آبخيز محاسبه گرديد. نتايج بررسي دبي هاي ماهانه در اين حوضه نشان داد كه احتمال وقوع دوره هاي با دبي هاي خيلي خشك، خشك، نيمه خشك، متوسط، نيمه مرطوب، مرطوب و خيلي مرطوب منطقه در افق دراز مدت به ترتيب برابر05/79، 47/12، 54/4، 78/1، 85/0، 63/0 و 69/0 درصد است. از طرفي احتمال وقوع خشكسالي در منطقه بسيار بالا و برابر 5/95 درصد و احتمال وقوع دوره هاي ترسالي 28/2درصد است و با احتمال 78/1 درصد نيز در منطقه حالت متوسط دبي جريان را خواهد داشت.

Hydrological drought is the effect of precipitation scarcity on ground or surface water resources including river flow, reservoirs, lakes and ground water. On the other hand, one of the methods to deal with drought is its occurrence probability prediction. Therefore, this study focuses on probability prediction of wet and drought periods occurrence and its intensity in the Kashafrood watershed. For this reason, all existent stations were considered and monthly discharge data of 16 hydrometric stations with correct and suitable data in this region were used. In the next step, transition matrix of the region was designed using Markov Chain and probabilities of hydrologic drought occurrence of these stations considering their intensity was computed. Finally, all stations were compared and probability of an intense drought occurrence was calculated. The results of monthly discharge consideration showed that the probability of very dry, dry, semi-dry, medium, semi-humid, humid and very humid discharges in the study area were: 79.05, 12.47, 4.54, 1.78, 0.85, 0.63 and 0.69 of percent respectively. On the other hand, drought occurrence probability in this region is very high and equal to 95.5% and wet occurrence probability is 2.28% and also with probability of 1.78% in the study area there would be medium current discharge.