پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,225 |
| تعداد مقالات | 67,685 |
| تعداد مشاهده مقاله | 114,967,281 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,640,807 |
تحلیل شاخص تمرکز آبدهی رودخانه (WYCI) و تغییرات مکانی آن با سامانه اطلاعات جغرافیایی در استان اردبیل | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| دوره 54، شماره 4، تیر 1402، صفحه 579-595 اصل مقاله (1.99 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2023.354464.669441 | ||
| نویسندگان | ||
| امیرحسین قربانی1؛ رئوف مصطفی زاده* 2؛ محسن ذبیحی3 | ||
| 1گروه مهندسی نقشه‌برداری-سیستم‌های اطلاعات مکانی، دانشکده عمران، موسسه آموزش عالی لامعی گرگانی، گرگان، ایران، | ||
| 2استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی | ||
| 3گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| تخمین رژیم جریان طبیعی رودخانه برای برنامه‌ریزی منابع آب در یک حوزه آبخیز از اهمیت زیادی برخوردار است. آگاهی از وضعیت توزیع زمانی و مکانی جریان رودخانه می‌تواند سیاست‌گزاران و تصمیم‌گیران را در مدیریت منابع آب کمک شایانی نماید. در همین راستا، پژوهش حاضر با هدف تحلیل تغییرات شاخص تمرکز آبدهی جریان رودخانه (WYCI) طی سال‌های آماری 1353 تا 1397 در مقیاس‌های زمانی مختلف در 31 ایستگاه هیدرومتری استان اردبیل و تغییرات مکانی آن با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی برنامه‌ریزی شده است. در راستای دستیابی به اهداف، اقدام به محاسبه شاخص WYCI در کلیه ایستگاه‌های هیدرومتری منتخب در کلیه سال‌های آماری مطالعاتی شد و نقشه تغییرات مکانی شاخص مذکور با استفاده از روش معکوس وزنی فاصله تهیه شد. بر اساس نتایج، بیش‌ترین و کم‌ترین مقدار میانه آبدهی مربوط به فصل بهار (7/3) و تابستان (3/0) مترمکعب در ثانیه بوده است. در فصل‌های زمستان و پاییز مقادیر میانه آبدهی جریان به‌ترتیب برابر 5/2 و 3/1 مترمکعب در ثانیه بوده است. نتایج نشان داد که مقادیر میانگین شاخص WYCI در پاییز، زمستان، بهار و تابستان به‌ترتیب برابر با 9/11، 7/10، 8/13 و 2/15 هستند. علاوه بر این، وضعیت شاخص مورد بررسی برای دوره‌های خشک و مرطوب به‌ترتیب خیلی نامنظم (6/21) و بی‌نظمی متوسط (3/14) تشخیص داده شد. براساس یافته‌های پژوهش، ایستگاه‌های واقع در دامنه جنوبی سبلان (ایستگاه‌های لای، نیر، آتشگاه و یامچی) دارای رژیم منظم هستند و از رژیم برفی تغذیه می‌شوند. در حالی‌که ایستگاه‌های واقع در بخش شرقی استان از فصل پاییز به سمت فصل تابستان با افزایش مقادیر WYCI و در نتیجه بی‌نظمی بیش‌تر رژیم رودخانه متمایز می‌شوند. در مجموع می‌توان گفت که تحلیل تغییرات مکانی WYCI حاکی از وجود الگوی مکانی منحصر به فرد در مقیاس‌های زمانی متفاوت است و نیاز است تا در برنامه‌ریزی استفاده از آب در استان اردبیل مدنظر قرار گیرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| توزیع مکانی؛ درون‌یابی؛ رژیم جریان؛ مدیریت منابع آب سطحی؛ مقیاس زمانی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Analysis of river water yield concentration index (WYCI) and its spatial changes using GIS in Ardabil province | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Amirhosein Ghorbani1؛ Raoof Mostafazadeh2؛ Mohsen Zabihi3 | ||
| 1Department of Survey Engineering-Geographic Information Systems, Faculty of Civil Engineering, Lamei Gorgani Institute of Higher Education, Gorgan, Iran | ||
| 2Professor (Assistant) Department of Rangeland and Watershed Management, Faculty of Agricultural Sciences and Natural Resources University of Mohaghegh Ardabili | ||
| 3Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Estimating the natural flow regime of a river is crucial for water resource management. Understanding the temporal and spatial distribution of river flow can greatly assist decision-makers in water resource management. This study aims to analyze changes in the Water Year Classification Index (WYCI) at 31 hydrological stations in Ardabil province (1974 to 2018) at different time scales and its spatial changes using GIS. The WYCI index was calculated at all hydrological stations, and the map of the spatial changes of the index was prepared using the inverse distance weighting method. According to the results, the maximum and minimum median flow values were related to the spring season (3.7) and summer (0.3) cms, respectively. The median flow values in the winter and autumn seasons were 2.5 and 1.3 cms respectively. The results showed that the average values of the WYCI index in autumn, winter, spring, and summer are 11.9, 10.7, 13.8, and 15.2, respectively. The status of the index for dry and wet periods was highly irregular (21.6) and moderately irregular (14.3), respectively. Based on the research findings, the snow-fed rivers located in the southern of Sabalan (Lay, Nir, Atashgah, and Yamchi stations) have a regular regime, while rivers in the eastern part of the province become more irregular towards summer with an increase in WYCI values. Overall, the analysis of spatial changes in WYCI indicates the existence of a unique spatial pattern at different time scales, and it is necessary to consider it in water resource management planning in Ardabil province. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Flow Regime, Interpolation, Spatial Distribution, Surface Water Resource, Time scale | ||
| مراجع | ||
|
Bel-Lahbib, S., Ibno Namr, K., Rerhou, B., Mosseddaq, F., El Bourhrami, B., & Moughli, L. (2023). Assessment of soil quality by modeling soil quality index and mapping soil parameters using IDW interpolation in Moroccan semi-arid. Modeling Earth Systems and Environment. https://doi.org/10.1007/s40808-023-01718-1 Berhanu, B., Seleshi, Y., Demisse, S. S., & Melesse, A. M. (2015). Flow regime classification and hydrological characterization: a case study of Ethiopian rivers. Water, 7(6), 3149-3165. Blythe, T. L., & Schmidt, J. C. (2018). Estimating the natural flow regime of rivers with long‐standing development: the northern branch of the Rio Grande. Water Resources Research, 54(2), 1212-1236. Botter, G., Basso, S., Rodriguez-Iturbe, I., & Rinaldo, A. (2013). Resilience of river flow regimes. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(32), 12925-12930. Costigan, K. H., Kennard, M. J., Leigh, C., Sauquet, E., Datry, T., & Boulton, A. J. (2017). Flow regimes in intermittent rivers and ephemeral streams. In Intermittent rivers and ephemeral streams (pp. 51-78). Academic Press. Döll, P., Fiedler, K., & Zhang, J. (2009). Global-scale analysis of river flow alterations due to water withdrawals and reservoirs. Hydrology and Earth System Sciences, 13(12), 2413-2432 Duan, Y. W., Zhu, K. Y., Ma, Z. G., & Yang, Q. (2014). Characteristics of precipitation concentration index (PCI) variations and monthly distribution of annual precipitation in China. Chinese Journal of Atmospheric Sciences, 38(6), 1124-1136. Eyvazi, M., Alaei, N., Mostafazadeh, R. (2022). Temporal changes in runoff and sediment of rivers in Sabalan mountain. Journal of Watershed Management Research, 13 (26) :43-57 (in Persian). Ezenwaji, E.E.; C.P. Nzoiwu, and G.N. Chima. 2017. Analysis of precipitation concentration index (PCI) for Awka Urban Area, Nigeria. Hydrology: Current Research, 8(4): 287. Haji, K., Mostafazadeh, R., Esmali-Ouri, A., & Mirzaei, S. (2019). Spatial and temporal variations of discharge and sediment loads concentration rate over some river gauge stations of West-Azarbaijan Province. Watershed Engineering and Management, 11(3), 619-632. doi: 10.22092/ijwmse.2018.107453.1179 (in Persian). Herawati, H., Suripin, S., Suharyanto, S., & Hetwisari, T. (2018). Analysis of river flow regime changes related to water availability on the Kapuas River, Indonesia. Irrigation and Drainage, 67, 66-71. Hong, M., Zhang, R., Wang, D., Qian, L., & Hu, Z. (2017). Spatial interpolation of annual runoff in ungauged basins based on the improved information diffusion model using a genetic algorithm. Discrete Dynamics in Nature and Society, 2017. Imanian, H., Shirkhani, H., Mohammadian, A., Hiedra Cobo, J., & Payeur, P. (2023). Spatial Interpolation of Soil Temperature and Water Content in the Land-Water Interface Using Artificial Intelligence. Water, 15(3), 473. Janbozorgi, M., Hanifepour, M., & Khosravi, H. (2021). Temporal changes in meteorological-hydrological drought (Case study: Guilan Province). Water and Soil Management and Modelling, 1(2), 1-13. doi: 10.22098/mmws.2021.1215 (in Persian) Khorooshi, S., Mostafazadeh, R., Esmali Ouri, A., & Raoof, M. (2017). Spatiotemporal assessment of the hydrologic river health index variations in Ardabil Province Watersheds. Iranian Journal of Ecohydrology, 4(2), 379-393. doi: 10.22059/ije.2017.61475 (in Persian) Li, C., Zhang, H., Singh, V. P., Fan, J., Wei, X., Yang, J., & Wei, X. (2020). Investigating variations of precipitation concentration in the transitional zone between Qinling Mountains and Loess Plateau in China: Implications for regional impacts of AO and WPSH. Plos One, 15(11), e0238709. Mackay, J. D., Barrand, N. E., Hannah, D. M., Krause, S., Jackson, C. R., Everest, J., ... & Black, A. R. (2019). Future evolution and uncertainty of river flow regime change in a deglaciating river basin. Hydrology and Earth System Sciences, 23(4), 1833-1865 Mehri, S., Mostafazadeh, R., Esmaliouri, A., & Ghorbani, A. (2017). Spatial and temporal variations of Base Flow Index (BFI) for the Ardabil province river, Iran. Journal of the Earth and Space Physics, 43(3), 623-634. doi: 10.22059/jesphys.2017.6029 (in Persian) Mostafazadeh, R., Nasiri Khiavi, A. & Ghabelnezam, E.(2023) Temporal changes and flow pattern analysis using Colwell indices in mountainous rivers. Environment, Development and Sustainabiliyu, https://doi.org/10.1007/s10668-023-03033-2 Naderi, M., Sheikh, V., Bahrehmand, A., Komaki, C. B., & Ghangermeh, A. (2022). Analysis of river flow regime changes using the Indicators of Hydrologic Alteration (Case study: Hableroud watershed). Water and Soil Management and Modelling, doi: 10.22098/mmws.2022.11430.1129 (in Persian) Nasiri Khiavi, A., Faraji, A., Mostafazadeh, R. (2020). Streamflow response to rainfall changes using the climate elasticity index in some watersheds of Ardabil province. Hydrogeomorphology, 6(21), 1-22. (in Persian) Oliver, J. E. (1980). Monthly precipitation distribution: a comparative index. The Professional Geographer, 32(3), 300-309. Poff, N. L., Allan, J. D., Bain, M. B., Karr, J. R., Prestegaard, K. L., Richter, B. D., ... & Stromberg, J. C. (1997). The natural flow regime. BioScience, 47(11), 769-784. Roshani, H., Mostafazadeh, R., Esmali-Ouri, A., Zabihi, M. (2021). Spatiotemporal variation of precipitation using PCI and SI indices in Golestan province. Journal of Spatial Analysis Environmental Hazards, 7(4):187-204. (In Persian) Roye, D., Horacio, R., and Ollero, A. (2018). The application of a Concentration Index on river discharge: a case study of selected stations in Spain, The overarching issues of the european space - preparing the new decade for key socio-economic and environmental challenges, Porto, Fac. Letras Univ. Porto. pp. 451-461. Sankarasubramanian, A, Vogel, R.M, Limbrunner, J.F. 2001. Climate elasticity of streamflow in the United States. Water Resources Research. 37(6): 1771-1781. Sauquet, E., Shanafield, M., Hammond, J. C., Sefton, C., Leigh, C., & Datry, T. (2021). Classification and trends in intermittent river flow regimes in Australia, northwestern Europe and USA: A global perspective. Journal of Hydrology, 597, 126170. Schaake, J.C. 1990. From climate to flow, in Climate Change and U.S. Water Resources. 1990, edited by P. E. Waggoner, chap. 8, pp., John Wiley, New York: 177–206. Yang, H and Yang, D. 2011. Derivation of climate elasticity of runoff to assess the effects of climate change on annual runoff. Water Resources Research. 47, W07526: 1-12. Zeiringer, B., Seliger, C., Greimel, F., & Schmutz, S. (2018). River hydrology, flow alteration, and environmental flow. Riverine Ecosystem Management: Science for Governing towards a Sustainable Future, 67-89 Zhang, K., Yao, Y., Qian, X., & Wang, J. (2019). Various characteristics of precipitation concentration index and its cause analysis in China between 1960 and 2016. International Journal of Climatology, 39(12), 4648-4658.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 170 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 136 |
||