چکیده

ايران كشور پهناوري است كه به علت موقعيت خاص و ويژگيهاي توپوگرافيك، از آب و هواي متفاوتي برخوردار است. به همين دليل، قسمت اعظم ايران در قلمرو آب و هواهاي خشك جهان قرار مي گيرد. علاوه بر قلت بارندگي، نوسانات شديد بارندگي در مقياسهاي روزانه، فصلي و سالانه از جمله خصوصياتي است كه موجب عدم اطمينان كافي نسبت به دريافت حداقل بارش مورد نياز جهت مصارف كشاورزي، تغذيه جريانهاي سطحي و سفره آبهاي زير زميني و مصارف انساني مي شود. با توجه به وجود نوسانات منفي شديد در بارشهاي مناطق مختلف كشور، وقوع اين خشكسالي ها، اثر بسيار زيانباري را بر بخشهاي كشاورزي و اقتصادي كشور تحميل مي كند. خشکی و خشکسالی نتیجه اثرات متقابل بین محیط زیست طبیعی واجتماعی است. این اثرات نه تنها روی تولید محصولات کشاورزی موثر بوده بلکه بطور همزمان بر روی تمام موجودات زنده شامل گونه های گیاهی و جانوری و همچنین انسانها تاثیرگزار می باشد. مطالعات خشکسالی از لحاظ جنبه های طبیعی و انسانی از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا آثار خشکسالی در بخشهای مختلف اقتصادی و اجتماعی متفاوت بوده و می تواند صدمات جبران ناپذیری را در بخشهای مختلف بوجود آورد. نگارنده  در این تحقیق تا با استفاده از روشهای رایج از جمله SPI، شاخص استاندارد، میانگین متحرک، شاخص بارندگی، شاخص درصد نرمال و روش SPI به بررسی شدت و تداوم و فراوانی خشکسالی های اقلیمی در حوضه سموش واقع در شرق گیلان  پرداخته تا حساسیتهای اقلیمی و هیدرولوژیکی موجود در حوضه مورد مطالعه را نسبت به خشکسالی های اتفاق افتاده مورد بررسی قرار دهد.

نتایج تحقیق نشان می دهد که حوضه ی سموش براساس روش شاخص بارندگی 10 سال از دوره آماری مورد مطالعه دارای وضعیت خشک، 14 سال مرطوب و 6 سال در حالت نرمال قرار، با توجه به شاخص های درصد نرمال در آن 9 سال خشکسالی، 6 سال خشکسالی ضعیف، 13 سال خشکسالی متوسط، یک سال خشکسالی شدید و یک سال نیز تر سالی وجود  دارد، با توجه به دوره آماری در حوضه سموش 23 سال بر اساس شاخص های روش توزیع استاندارد بسیار خشک، 6سال خشک و یک سال نرمال می باشد و براساس شاخص های روش SPI در حوضه­ی سموش 13 سال شدیداً خشک، 6 سال بسیار خشک، 6 سال خشک متوسط، 4 سال نزدیک نرمال و یک سال نیز در سال 79-1378 مرطوب متوسط می باشد.

واژگان کلیدی: شدت و تداوم، خشکسالی های اقلیمی، حوضه آبریز، سموش، شرق گیلان

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                         صفحه                   

چکیده 1

مقدمه 2

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1. بیان مسئله 4

1-2. سوال تحقیق 5

1-3. اهداف تحقیق 5

1-4. فرضیه 5

1-5 نوع روش تحقيق 5

1-6 روش گردآوري اطلاعات 5

1-7 ابزارگردآوري اطلاعات 6

1-8 روش تجزيه و تحليل اطلاعات 6

1-9 سوابق تحقیق 6

1-10محدودیتهای تحقیق 8

1-11. قلمرو تحقیق 8

فصل دوم: مرور منابع، ادبیات تحقیق

2-1 مفهوم كلي خشكسالي 11

2-2 انواع خشكسالي 12

2-2 -1 خشكسالي هواشناختي 12

2-2 -2 خشكسالي هيدرولوژيكي 13

2-2 -2-1  خشكسالي هيدرولوژيكي و آمايش سرزمين(كاربری اراضي) 14

2-2 -3 خشكسالي كشاورزي 15

2-2 -4 خشكسالي اقصادي- اجتماعي 15

2-3  پيامد اثرات خشكسالي 16

2-4- شدت و وسعت خشكسالي 16

2-5 - ملاحظات خشكسالي در رابطه با ايران 17

2-6 ويژگيهاي فضايي و زماني خشكسالي 18

2-6 -1 آغاز و خاتمه خشكسالي 18

2-6 -2 شدت خشكسالي 19

2-6 -3 فراواني خشكسالي 20

2-6 -4 وسعت منطقه اي خشكسالي 20

2 -7  روش هاي مطالعه خشكسالي 20

2 -7-1- روش مطالعه بيلان آبي 21

2-7-2- شاخص ترنتوايت 21

2-7-3  شاخص خشكسالي پالمر(PSDI ) 22

2-7-4 روش هاي تحليل جريان 25

2-7-5 روش تحليل داده هاي بارندگي 25

2-7-6 - روشهاي تحليل سينوپتيكي 26

2-7-7 روش استفاده از اطلاعات ژئومورفولوژيك و تاريخي 27

فصل سوم : روش شناسی یا داده ها و روش کار

 3-1 مواد و روش 29

3-1-1 مواد 29

3-2 روش کار 29

فصل چهارم: یافته های تحقیق

4-1ویژگیهای طبیعی محدوده تحقیق 31

4-1-1 موقعیت حوضه سموش 31

4-2- توپوگرافی حوضه سموش 33

4-2-1- واحد کوهستانی کم ارتفاع 33

4-2-2-  واحد کوهستانی نسبتا˝ مرتفع 33

4-2-3-  واحد کوهستانی بسیارمرتفع 33

4-3-  تفسیر نقشه شیب حوضه سموش 35

4-3-1-  شیب حوضه 35

4-4- زمین شناسی حوضه سموش 38

4-5- ژئومرفولوژی حوضه سموش 40

4-6- خاکهای حوضه سموش 42

4-6-1- خاکهای کم عمق تا نیمه عمیق با بافت سنگی 42

4-6-2- خاکهای بسیار کم عمق با بیرون زدگیهای سنگی زیاد و بدون پوشش گیاهی 42

4-7- پوشش گیاهی حوضه سموش 43

4-8- اقلیم 44

4-8-1- بررسی شبکه ایستگاههای هواشناسی و هیدرومتری 44

4-8- 2 بارندگی ماهیانه 45

4-8- 3 توزیع فصلی بارش و رژیم باراندگی 47

4-8- 4 تغییرپذیری بارندگی حوضه 48

4-8-5 ضریب تغییرات ماهانه بارش 49

4-8-6- حداکثر بارندگی 24 ساعته حوضه 49

4-8- 7- حداکثر بارش متحمل 50

4-8- 8- فرسایندگی باران در حوضه سموش 51

4-8-9- رژیم حرارتی حوضه 52

4-8-10- روند تغییرات میانگین ماهانه دما 53

4-8-11- تغییرات روزانه و فصلی دما 54

4-8- 12- رژیم فصلی دما در حوضه 55

4-8- 13- تعداد روزهای یخبندان حوضه 56

4-8-14- پتانسیل حرارتی (درجه _ روز) 57

4-8- 15-رطوبت 58

4-8-15-1- تبخیروتعرق پتانسیل به روش تورنت وایت(etiaW htnrohT) 58

4-8-15-2- تبخیر و تعرق واقعی 59

4-8-16- نوع اقلیم حوضه سموش 60

4-8-16-1 روش دمارتن اصلاح شده 60

4-8-16-2 سیستم طبقه بندی آمبرژه 61

4-9- هیدرولوژی 62

4-9- 1- بررسی آبدهی فصلی حوضه سموش 62

4-9-2- تداوم جریان رودخانه ای 65

4-9-3- حجم آب جاری شده 65

4-9-4- ارتفاع آب جاری شده 67

4-9-5- برآورد دبی حداکثر سیلاب حوضه سموش 68

4-10 بررسی خشکسالی در حوضه 70

4-10-1- روش ميانگين متحرك 70

4-10-2- روش شاخص بارندگي يا نمايه بارندگي (Precipitation Index ) 72

4-10-3- شاخص درصد از نرمال (DN ) 76

4-10-4- شاخص توزيع استاندارد 79

4-10-5- نمایه استاندارد بارندگی  ( روش SPI ) 81

فصل پنجم: نتیجه گیری ،تفسیر یافته ها وآزمون فرضیه ها

5-1  نتیجه گیری و تفسیر یافته ها 85

5-2- پا سخ به فرضیه ها 90

منابع و مآخذ 91

فهرست جداول

عنوان                                                                                                               صفحه

جدول شماره  2-1 وضعيت خشكسالي يا تر سالي در روش پالمر    23

جدول شماره 4-1- طبقات شیب و درصد مساحت مربوط به هر طبقه  35

جدول شماره 4-2. مشخصات ایستگاههای محدوده مورد مطالعه و اطراف آن................................................... 45

جدول شماره 4-3.  برآورد متوسط بارش ماهانه و سالانه حوضه سموش از سال (1389_1359).................................... 46

جدول شماره 4-4. توزیع فصلی بارش حوضه و درصد آن به کل سال 47

جدول شماره 4-5.  تغییرات میانگین سالانه ایستگاههای اطراف حوضه 48

جدول شماره 4 -6. تغییرات ماهانه بارندگی(V. C) و انحراف معیار(D. S)حوضه سموش........................................ 49

جدول شماره 4-7. نتایج تحلیل بارندگی 24 ساعته واحتمال وقوع بارندگی درحوضه سموش................................ 50

جدول شماره 4-8. فرسایندگی باران در ماههای مختلف سال در حوضه سموش به روش فورنیه...................................... 51

جدول شماره 4-9. داده های درجه حرارت حوضه سموش (1389_1359) 52

جدول شماره4-10. روند تغییرات ماهیانه دما، انحراف معیاروضریب تغییرات حوضه سموش.................................. 53

جدول شماره 4-11. رژیم فصلی و درصد حرارت حوضه آبریز سموش  55

جدول شماره 4-12. تعداد روزهای یخبندان بر حسب ماههای سال در حوضه سموش............................................... 56

جدول شماره 4-13. محاسبه درجه _ روز و مقداررذوب برف در حوضه آبریز سموش............................................... 57

جدول شماره 4-14. میانگین رطوبت نسبی حوضه سموش...... 58

جدول شماره 4-15. مقادیر تبخیر و تعرق پتاسیل حوضه آبریز سموش به روش تورنت وایت..................................... 59

جدول شماره 4-16. میانگین تبخیر از طشت در ایستگاه درازلات  60

جدول شماره 4-17. طبقه بندی اقلیمی و محدوده ضریب خشکی به روش دمارتن............................................. 61

جدول شماره 4-18. میانگین فصلی دبی ایستگاه هراتبر... 62

جدول شماره 4-19. میانگین فصلی دبی ایستگاه درازلات... 63

جدول شماره 4-20. برآورد حجم جریان ماهانه و متوسط سالانه حوضه آبریز پلرود........................................ 66

جدول شماره 4-21. برآورد حجم جریان ماهانه و متوسط سالانه حوضه سموش................................................... 66

جدول شماره 3-22. برآوردارتفاع متوسط روانآب ماهانه و سالانه ایستگاه هراتبر به میلیمتر.......................... 67

جدول شماره 3-23. برآوردارتفاع متوسط روانآب ماهانه و سالانه ایستگاه درازلات به میلیمتر.......................... 68

جدول شماره 3-24. دوره برگشت های سالانه از دبی های حداکثر لحظه ای سالیانه............................................ 69

جدول شماره 4-25. میانگین متحرک  3و 5 ساله حوضه سموش 71

جدول شماره 4-26. روش شاخص بارندگي يا نمايه بارندگي. 74

جدول شماره 4-27. درجه بندي شاخص درصد نرمال......... 76

جدول شماره 4-28. مقادیر شاخص درصد نرمال درایستگاه سموش   77

جدول شماره 4-29.  طبقه بندي شاخص توزيع استاندارد... 79

جدول شماره 4-30. مقادیر  شاخص توزيع استاندارد درایستگاه سموش 80

جدول شماره 4-31. معیار طبقه بندی SPI................ 82

جدول شماره 4-32. روش SPI ایستگاه سموش............... 83

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                               صفحه

شکل (4_1) روند کاهش و افزایش متوسط باراندگی ماهانه حوضه سموش 46

شکل (4_2) توزیع درصد بارش فصلی در حوضه آبریز سموش.. 47

شکل (4-3) رژیم حرارتی حوضه سموش.................... 53

شکل (4_4)زیر ضریب تغییرات ماهانه دما وانحراف معیار و تغییرات درجه حرارت حوضه سموش............................... 54

شکل (4_5) رژیم فصلی و متوسط دما حوضه آبریز سموش.... 56

شکل (4_6) توزیع فصلی جریان آب را برای ایستگاه هراتبر 63

شکل (4-7) شاخص خشکسالی سالانه ايستگاه سموش.......... 75

شکل (4-8) مقادیر  شاخص درصد نرمال درایستگاه سموش... 78

شکل (4-9) ترسالی و خشکسالی بر اساس روش شاخص استاندارد    81

شکل (4-10) خشکسالی ایستگاه سموش به روشSPI........... 84

فهرست نقشه ها

عنوان                                                                                                              صفحه

نقشه شماره 1-1 موقعیت حوضه آبخيز سموش را در کشور، استان و شهرستان............................................ 9

نقشه شماره 4-1 موقعیت حوضه سموش در ایران – گیلان و رودسر  32

نقشه شماره 4-2. توپوگرافی.......................... 34

نقشه شماره 4-3. شیب حوضه سموش...................... 36

نقشه شماره 4-4. جهت شیب حوضه سموش.................. 37

نقشه شماره 4-5. زمین شناسی حوضه.................... 39

نقشه شماره 4-6. نقشه ژئومورفولوژی حوضه آبخیز سموش.. 41

نقشه شماره 4-7. رتبه بندی شبکه رودخانه ای حوضه آبخیز سموش   64