• شماره ركورد
    23939
  • شماره راهنما
    CIV2 213
  • عنوان

    بررسي خشكسالي حوضه درياچه اروميه با ديدگاه نامانا

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي عمران - مديريت منابع آب
  • دانشكده
    مهندسي عمران و حمل و نقل
  • تاريخ دفاع
    1403/06/24
  • صفحه شمار
    85 ص.
  • استاد راهنما
    محمدعلي عليجانيان
  • كليدواژه فارسي
    تحليل مكاني-زماني خشكسالي , تحليل ريسك خشكسالي , بررسي خشكسالي با ديدگاه نامانا
  • چكيده فارسي
    افزايش تغييرات آب و هوايي و ظهور پديده‌هاي غيرمنتظره، ضرورت مطالعات جامع و دقيق درباره خشكسالي را دو چندان نموده‌است. بر اين اساس، اين مطالعه با ديدگاهي جامع به بررسي خشكسالي در حوضه آبريز اروميه (يكي از حوضه¬هاي آبريز پرچالش ايران) پرداخته است. در اين راستا، محدوده مطالعاتي حوضه آبريز درياچه اروميه به سه زير ناحيه شرقي، غربي و جنوبي تقسيم شد و با استفاده از شاخص SPEI در سه مقياس زماني كوتاه‌مدت، ميان‌مدت و دراز‌مدت، مطالعات جامع مكاني، زماني، تحليل ريسك و تحليل خشكسالي با ديدگاه نامانا روي آن بسط داده شد. به¬طور كلي و با توجه به نتايج نمودار شدت-مساحت-فركانس ((SAF در تحليل مكاني خشكسالي، خشكسالي‌هاي با شدت زياد در شرق حوضه، در مقايسه با دو ناحيه ديگر، دوره بازگشت طولاني‌تري را تجربه مي‌كنند. در شرق حوضه شديدترين رويدادها در مقياس كوتاه‌مدت و ميان‌مدت مشاهده مي‌شود. به طرز مشابه، در جنوب، شديدترين رويدادها در خشكسالي‌هاي كوتاه‌مدت و بلندمدت روي مي‌دهد. در حالي كه در غرب حوضه خشكسالي‌هاي ميان‌مدت و بلندمدت معمولاً با بيشترين شدت گزارش شده‌اند. با توجه به تحليل زماني خشكسالي، آزمون من- كندال، روند خشكسالي‌ها در مقياس زماني طولاني‌تر مقدار بزرگتري را نشان مي‌دهد. به همين ترتيب و با توجه به معيار شيب سن، بيشترين روند زماني افزايش خشكسالي (شيب بيش از 001/0) در خشكسالي درازمدت و در محدوده جنوبي و شرقي حوضه است. نتايج تحليل ريسك حوضه آبريز درياچه اروميه در خصوص شاخص SPEI12 نشان داد كه ناحيه شرقي با آسيب‌پذيري 97/17 نسبت به ساير نواحي (62/15 و 28/14 به ترتيب براي نواحي غربي و جنوبي) بيشترين آسيب‌پذيري را نشان مي‌دهد. همچنين، تاب‌آوري به رويدادهاي خشكسالي ميان‌مدت و بلندمدت در بخش‌هاي غربي و شرقي حوضه (بيش از حدود 70/0) سخت‌تر از تاب‌آوري در بخش جنوبي (حدود 14/0) است. به همين ترتيب، بررسي ضريب در معرض قرار گرفتن نيز نشان مي‌دهد كه براي هر سه نوع شاخص‌ خشكسالي، ناحيه غربي و جنوبي در مواجهه با خشكسالي وضعيت مشابهي دارند (بين 0.26 تا 0.29)، كه كمتر از مقادير آنها در شرق حوضه (حدود 0.22) است. در تحليل نامانا، با استفاده از توزيع احتمالاتي GEV علاوه بر شاخص خشكسالي SPEI، متغيرهاي كمكي ديگري شامل شاخص نوسان جنوبي SOI، حداكثر بارش ماهانه و حداكثر دماي حداكثر ماهانه در سالهاي 1986 تا 2020 مورد ارزيابي قرار گرفت و براساس معيار اطلاعات آكايك(AIC) بهترين مدل از بين يك مدل مانا و14 مدل نامانا انتخاب شد. از بررسي شاخص SPEI3 و در كليه ايستگاه‌ها، پارامتر كمكي شاخص اقليمي SOI در مدل‌هاي برتر حضور دارد كه اهميت اين شاخص را در تأثيرگذاري بر خشكسالي‌هاي كوتاه‌مدت روشن مي‌كند. همچنين، حضور دو مؤلفه SOI و بارش در مدل‌هاي مربوط به خشكسالي‌هاي ميان‌مدت و نيز متغير حداكثر دما در تمامي مدل‌هاي ناماناي منتخب مبتني بر خشكسالي‌هاي بلندمدت (SPEI12) نشان دهنده اثر بخشي اين متغيرها در مطالعه اين نوع خشكسالي‌ها است. از سوي ديگر، به¬طور كلي واضح است كه تحليل خشكسالي با ديدگاه نامانا همراه با كاهش دوره بازگشت خشكسالي و به همين ترتيب با افزايش ريسك رخداد حداكثري همراه خواهد شد. در خشكسالي‌هاي كوتاه‌مدت، اثر كاهش دروه بازگشت سخت ترين خشكسالي از حالت مانا به حالت نامانا در دو ايستگاه اروميه و سراب با كاهشي در حدود 93 درصد (از حدود 20 سال به كمتر از 5/1 سال) قابل توجه است. اين نتيجه در خصوص خشكسالي ميان‌مدت، براي ايستگاه‌هاي سقز و مراغه بيشترين كاهش دوره بازگشت (بيش از 77 درصد) و براي خشكسالي بلند مدت در دو ايستگاه سهند و سقز بيش از 90 درصد (از 30 سال به حدود 3 سال) همراه بوده است.
  • كليدواژه لاتين
    Spatio-temporal drought assessment , Drought risk assessment , Nonstationary drought assessment
  • عنوان لاتين
    Nonstationary Drought Assessment of Urmia Lake Basin
  • گروه آموزشي
    مهندسي عمران
  • چكيده لاتين
    The increase in climate change and the emergence of unexpected phenomena have intensified the necessity for comprehensive and accurate studies on drought. Accordingly, this study has taken a holistic approach to examining drought in the Urmia Basin, one of Iranʹs most challenging catchment areas. In this context, the study area of the Urmia Lake basin was divided into three sub-regions: eastern, western, and southern. Using the SPEI index at three temporal scales short-term, medium-term, and long-terma comprehensive spatial, temporal, risk, and drought analysis with a non-stationary perspective was developed. In general, according to the results of the Severity-Area-Frequency (SAF) analysis in spatial drought analysis, high-intensity droughts in the eastern basin experience a long er return period compared to the other two regions. The most severe events in the eastern basin occur on a short-term and medium-term scale. Similarly, in the southern region, the most severe events occur in short-term and long-term droughts, while in the western basin, medium-term and long-term droughts are usually reported with the highest intensity. Regarding the temporal analysis of drought, the Mann-Kendall test shows that the trend of droughts has a larger magnitude over longer time scales. Similarly, based on Senʹs slope criterion, the highest increasing trend in droughts (slope more than 0.001) is observed in long-term droughts in the southern and eastern regions of the basin. The results of the risk analysis for the Urmia Lake basin regarding the SPEI12 index indicate that the eastern region, with a vulnerability of 17.97, shows the highest vulnerability compared to other regions (15.62 and 14.28 for the western and southern regions, respectively). Additionally, resilience to medium-term and long-term drought events in the western and eastern parts of the basin (more than about 0.70) is higher than resilience in the southern part (around 0.14). Similarly, the exposure coefficient indicates that for all three types of drought indices, the western and southern regions have similar conditions when facing drought (between 0.26 and 0.29), which are lower than their values in the eastern basin (about 0.22). In the non-stationary analysis, using the GEV probabilistic distribution and the SPEI drought index, other auxiliary variables, including the Southern Oscillation Index (SOI), monthly precipitation, and maximum monthly temperature from 1986 to 2020, were eva‎luated. Based on the Akaike Information Criterion (AIC), the best model was selected between one stationary and 14 non-stationary models. From the examination of the SPEI3 index in all stations, the auxiliary parameter of the SOI climate index is present in the superior models, highlighting the importance of this index in influencing short-term droughts. Additionally, the presence of the two components, SOI and precipitation, in models related to medium-term droughts and the maximum temperature variable in all selected non-stationary models based on long-term droughts (SPEI12) indicates the effectiveness of these variables in studying this type of drought. On the other hand, it is generally evident that drought analysis from a non-stationary perspective is associated with a reduction in the drought return period and, accordingly, an increase in the risk of extreme events. In short-term droughts, the effect of reducing the return period of the most severe drought from a stationary to a non-stationary state in the Urmia and Sarab stations, with a decrease of about 93% (from about 20 years to less than 1.5 years), is significant. This result for medium-term droughts shows the highest reduction in the return period (more than 77%) in Saghez and Maragheh stations, and for long-term droughts, in Sahand and Saghez stations, it shows more than 90% (from 30 years to about three years).
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    76023
  • نويسنده

    سميعي اصفهاني، صدف