رحیم کاظمی؛ باقر قرمز چشمه؛ رضا بیات
چکیده
مقدمهپژوهش در خصوص جریان کم، نه فقط از نقطه نظر بنیادی، بلکه به لحاظ مدیریت پایدار منابع آب، حایز اهمیت است که مدیریت بهینه منابع آب، یکی از حیاتی‌‌ترین چالش‌‌های قرن بیست و یکم است و به‌دلیل رشد جمعیت و تغییرات اقلیمی، تامین آب در آینده، احتمالا به منابع آب پایدار وابسته خواهد بود. سازمان جهانی هواشناسی، جریان کم را بهعنوان ...
بیشتر
مقدمهپژوهش در خصوص جریان کم، نه فقط از نقطه نظر بنیادی، بلکه به لحاظ مدیریت پایدار منابع آب، حایز اهمیت است که مدیریت بهینه منابع آب، یکی از حیاتی‌‌ترین چالش‌‌های قرن بیست و یکم است و به‌دلیل رشد جمعیت و تغییرات اقلیمی، تامین آب در آینده، احتمالا به منابع آب پایدار وابسته خواهد بود. سازمان جهانی هواشناسی، جریان کم را بهعنوان جریانی از آب رودخانه که در دوره خشک آب و هوایی تداوم دارد، معرفی می‌کند. جریان کم، از تغییرات اقلیم، توپوگرافی، زمین‌‌شناسی، خاک و فعالیت‌های انسانی تاثیر می‌پذیرد. موقعیت جغرافیایی و شرایط اقلیمی حاکم بر کشور ایران، موجب شرایط کمبود بارش و کم‌‌آبی است. بنابراین، شناخت و تحلیل منابع آب پایدار، جز اصلی مدیریت منابع آب سطحی در ایران است. این پژوهش، با هدف بررسی ویژگی‌های نشریات علمی در خصوص تحقیقات جریان کم در ایران و جهان و ارائه چشم‌اندازی از وضعیت موجود و جهت‌گیری تحقیقات آتی انجام شده است. هدف از این پژوهش، بررسی روند انتشارات پژوهش‌‌های مرتبط با جریان کم در ایران و جهان، شناسایی حوزههای پژوهش و تعیین حوزههای کمتر توجه شده و مغفول مانده در پژوهش‌‌های داخل کشور، بر اساس پایگاه داده Science Direct از سال 1999 تا 2022، همچنین، دادههای پایگاه داده مرکز اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی و پژوهشگاه علوم و فناوری اطلاعات ایران است.مواد و روش‌هاتعداد 22875 مورد از دادههای انتشارات مرتبط با جریان کم در موضوعات علوم محیطی، کشاورزی و علوم زیستی در دوره زمانی 1999 تا 2022 از پایگاه داده Science Direct و شاخص SJR از پایگاه https://www.scimagojr.com و همچنین، دادههای پایگاه داده مرکز اطلاعات علمی جهاد دانشگاه (SID) و پژوهشگاه علوم و فناوری اطلاعات ایران (IranDoc) دریافت شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. تکنیک‌های کتاب‌سنجی شامل تحلیل استنادی با تاکید بر استناد کل، ضریب تاثیر پنج ساله، طبقه‌بندی JCR، دوره پوشش و شاخص h-index بر اساس پایگاه داده Science Direct و شاخص SJR، انجام شد. فروانی و روند رشد انتشارات بین‌المللی مرتبط با جریان کم از ایران، توزیع موضوعی دسته‌بندی‌‌های مربوط به جریان کم مجلات اصلی، فراوانی مقاله‌های مرتبط با جریان کم در خاورمیانه و کشورهای اطراف ایران، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.نتایج و بحثنتایج نشان داد که روند کلی نشریات علمی جهانی در تحقیقات جریان کم با شیب مثبت و نرخ رشد 52/1 درصد، بوده است. همچنین، روند نشریات بین‌المللی از مبدا ایران با ضریب تعیین 0.94 و نرخ رشد 1.60 درصد، دارای شیب مثبت بوده است. نتایج طبقه‌بندی موضوعی نشریات در سطح جهانی نشان داد که بیشترین انتشارات با 75/85 درصد، مربوط به مقاله‌های پژوهشی و کمترین میزان به مقاله‌های کنفرانسی و سرمقاله‌‌ها تعلق دارد. مقاله‌های بین‌المللی از منشا ایران با 90.04 درصد، در رتبه اول انتشارات جریان کم قرار گرفتند که نسبت به مقاله‌های جهانی سهم بیشتری از کل مقاله‌ها را به خود اختصاص دادند. نتایج تحلیل مهم‌ترین واژه‌های کلیدی مرتبط با جریان کم نشان داد که بیش از 72 درصد از عناوین مقاله‌ها و پایان‌نامه‌ها به واژه‌های کلیدی "جریان پایه" و "منحنی تداوم جریان" اختصاص دارد.نتیجه‌گیریبا جمع‌بندی و تحلیل منحنی رشد نشریات می‌‌توان نتیجه گرفت که مجموع انتشارات بین‌المللی مرتبط با جریان کم با خط برازش تئوری مطابقت دارد و نشان‌‌دهنده تناسب پتانسیل تحقیقات جریان کم در جهان با مقدار واقعی است. نتیجه کلی تحلیل نشریات بین‌المللی از مبدا ایران، پتانسیل زیادی برای پژوهش در رابطه با جریان کم در ایران را نشان می‌دهد و حاکی از تغییر توجه جامعه علمی ایران به انتشار مقاله‌ها با موضوع جریان کم در سطح بین‌المللی است.
سیما رحیمی بندرآبادی؛ بهرام بهرام ثقفیان؛ طیب رضیئی
چکیده
مقدمه
شناخت فرکانس وقوع خشکسالی‌های با شدت و تداوم‌های مختلف و پیش‌بینی به موقع آن‌ها برای اعلام هشدار، یکی از نیازهای اساسی پروژه‌های منابع آب است. پدیده خشکسالی، به سه گروه عمده هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژی تقسیم میشود. پایش خشکسالی‌های هیدرولوژیکی، یکی از نیازهای اساسی مدیریت منابع آب در حوزههای ...
بیشتر
مقدمه
شناخت فرکانس وقوع خشکسالی‌های با شدت و تداوم‌های مختلف و پیش‌بینی به موقع آن‌ها برای اعلام هشدار، یکی از نیازهای اساسی پروژه‌های منابع آب است. پدیده خشکسالی، به سه گروه عمده هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژی تقسیم میشود. پایش خشکسالی‌های هیدرولوژیکی، یکی از نیازهای اساسی مدیریت منابع آب در حوزههای آبخیز، به‌ویژه در بخش کشاورزی آبی به شمار می‌آید. در سالهای اخیر، شاخص‌ها و روش‌های جدیدی برای پایش خشکسالی هیدرولوژیکی در سطح جهان ارائه شده است.
مواد و روش‌ها
در این پژوهش، شاخص‌های جریان کمینه (Q75، Q90 و Q95) مستخرج از منحنی تداوم جریان و سری‌های جریان کمینه (10 و30 روزه) و همچنین، حجم کمبود جریان برای پایش خشکسالی هیدرولوژیکی در حوضه دریای خزر، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، 40 ایستگاه هیدرومتری که دارای آمار 41 ساله (از سال آبی 1351-1350 تا 1391-1390) بود، انتخاب شد. در مرحله بعد، دادههای ایستگاه‌های مورد مطالعه از نظر همگنی، استقلال و تصادفی بودن، مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس، به کمک روش تحلیل خوشه‌ای مرتبه‌ای و رگرسیون گام به گام، مناطق همگن هیدرولوژیکی تعیین و تحلیل منطقه‌ای این شاخص‌ها انجام شد.
نتایج و بحث
برای بررسی ویژگی‌های جریان کمینه در حوضه دریای خزر، ابتدا منحنی تداوم جریان برای هر یک از ایستگاه‌ها رسم و سپس، سه شاخص Q75، Q90 و Q95 برای هر یک از ایستگاه‌ها محاسبه شد. برای مقایسه مکانی جریان کمینه، از دبی کمینه ویژه یا qs (مقدار دبی کمینه تقسیم بر سطح) استفاده شد. شاخص qs75، بین 0.0006 تا 13 متر مکعب بر ثانیه بر کیلومتر مربع تغییر می‌کند. مقدار qs75، در قسمت‌های شرقی، کمتر (خشک‌تر) و در قسمت‌های غربی منطقه، مقدار خشکی جریان کمتر از سایر نقاط است. بررسی نقشه‌های توزیع مکانی این سه شاخص، نشان می‌دهد که روند تغییرات مکانی آن‌ها تقریبا مشابه است و همگی بیانگر مرطوبتر بودن مناطق غربی حوضه دریای خزر نسبت به مناطق شرقی و مرکزی هستند. در مرحله بعد، برای بررسی شاخص‌های جریان کمینه، ابتدا سری جریان‌های کمینه 10 و 30 روزه تهیه شد. با مقایسه پارامترهای توزیع به کمک روش امتیازدهی، توزیع لوگ پیرسون تیپ سه، بهعنوان بهترین توزیع در بیشتر ایستگاه‌ها انتخاب شد. پس از انتخاب مناسب‌ترین توزیع، مقادیر شاخص‌های کمینه 10 روزه و 30 روزه با دوره بازگشت‌های مختلف محاسبه شد. بررسی میانگین شاخص‌ها نشان می‌دهد که کمترین مقدار دبی کمینه 10 روزه با مقدار 0.01 متر مکعب بر ثانیه در ایستگاه وطنا (035-12) واقع در شرق حوضه و بیشترین میزان با مقدار 91.2 متر مکعب در ثانیه در ایستگاه رودبار (034-17) در منطقه غرب حوضه است. در مورد میانگین دبی کمینه 30 روزه نیز کمترین مقدار برابر 0.02 متر مکعب برثانیه و بیشترین مقدار برابر 8.52 متر مکعب بر ثانیه در همین دو ایستگاه است. به‌منظور، بررسی تغییرات زمانی شدت خشکسالی هیدرولوژیکی، سری‌های زمانی سالانه جریان کم 10 و 30 روزه در هر ایستگاه نسبت به سال وقوع آن‌ها ترسیم شدند تا روند تغییرات وضعیت خشکسالی در سالهای مختلف مشخص شود. بررسی روند زمانی شاخص‌های جریان کمینه بر روی نمودارها، نشان از کاهش مقدار شاخص‌ها طی سالهای اخیر و روند منفی شاخص‌ها دارد. به عبارت دیگر، نمودارها تقریبا در همه ایستگاه‌ها بیان از خشکسالی‌های هیدرولوژیکی (کاهش شاخص‌های جریان کمینه) طی سالهای اخیر دارند. برای تعیین طول دوره‌های جریان کمینه نیز، در ایستگاه‌های مختلف میانگین‌های متحرک 10 و 30 روزه دبی با مقدار شاخص Q90، مقایسه شد. نتایج نشان می‌دهد که تداوم خشکسالی در قسمت‌های مرکزی حوضه دریای خزر (زیرحوضه‌های پلور، رزن، کرسنگ، تنگه لاویج، پل‌ذغال و زوات) بیشتر از بقیه مناطق است که این زیرحوضه‌ها در استان مازندران واقع هستند. کمترین تداوم خشکسالی (بین 22 تا 25 روز) نیز مربوط به زیرحوضه‌های شلمان، پل سازمان، پاشاکی، آستانه و توتکابن در قسمت شرقی حوضه دریای خزر و در استان گیلان است. قسمت‌های شرقی حوضه نیز طول دوره خشکسالی بین 28 تا 30 روز را تجربه کرده‌اند.
نتیجه‌گیری
نتایج نشان می‌دهد که در سالهای 1377 تا 1390، در بیشتر ایستگاه‌ها شدیدترین و طولانی‌ترین خشکسالی‌ها اتفاق افتاده است. بررسی توزیع مکانی شاخص‌های جریان کمینه و حجم کمبود جریان، بیانگر خشک‌تر بودن قسمت‌های شرقی حوضه نسبت به مرکزی و غرب حوضه دریای خزر است. هرچند، طول دوره خشکسالی‌های هیدرولوژیکی در خزر مرکزی بیشتر از سایر نقاط حوضه است. بررسی روند زمانی شاخص‌ها نیز بیانگر افزایش تکرار و طول مدت خشکسالی‌های هیدرولوژیکی در سالهای اخیر است. مقایسه شاخص‌های مختلف نشان می‌دهد که همه شاخص‌ها نتایج مشابهی در منطقه دارند. بررسی روابط منطقه‌ای نشان داد که در منطقه همگن شرقی عامل تاثیرگذار بر شاخص‌های جریان، ارتفاع است. در حالی‌که در منطقه مرکزی و غربی مساحت و تراکم زهکشی، تاثیر بیشتری دارند.
علیرضا اسلامی؛ علیرضا شکوهی
چکیده
با توجه به گستردگی، تنوع و پیچیدگی فرآیندهای هیدرولوژیکی، تحلیل این جنبه از خشکسالی، داده ها و اطلاعات زیادی را طلب می‌کند. از این رو دستیابی به شاخصی با ویژگی‌های به‌کارگیری از دادههای مشاهداتی، سهولت برآورد و برخورداری از اعتبار کافی که قابلیت تحلیل این نوع خشکسالی را نیز داشته باشد، مورد نیاز و ارزشمند است. در این بررسی ...
بیشتر
با توجه به گستردگی، تنوع و پیچیدگی فرآیندهای هیدرولوژیکی، تحلیل این جنبه از خشکسالی، داده ها و اطلاعات زیادی را طلب می‌کند. از این رو دستیابی به شاخصی با ویژگی‌های به‌کارگیری از دادههای مشاهداتی، سهولت برآورد و برخورداری از اعتبار کافی که قابلیت تحلیل این نوع خشکسالی را نیز داشته باشد، مورد نیاز و ارزشمند است. در این بررسی شاخصی که هر دو جنبه خشکسالی هیدرولوژیکی و زیست‌محیطی را دارا است، معرفی شده است. شالوده روش ارائه شده بر استفاده از منحنی تداوم جریان بهعنوان یکی از روش‌های تحلیل خشکسالی هیدرولوژیکی و جریان‌های کم، پایه‌ریزی شده است. کارایی شاخص مورد نظر (FDCI) با یکی از شاخص‌های جدید ارائه شده یعنی Stream flow Drought Index(SDI) مورد مقایسه قرار گرفته است. برای پیاده‌سازی روش، سه رودخانه دائمی از نواحی مختلف کشور (حوضه چالوس، جوستان و فریزی) با اقلیم و طول دوره آماری متفاوت، انتخاب شد. نتایج نشان داد که هم‌بستگی بسیار بالایی بین شاخص به‌دست آمده با شاخص SDI (ضریب تعیین 0.98 =R2 و خطای استاندارد 0.02=SE )وجود دارد. برتری شاخص پیشنهادی در به‌کارگیری اصل دادههای تاریخی با بیشترین مشاهدات و بدون هیچ‌گونه تغییر در اصل داده‌هاست. از این‌رو، کاربرد شاخص FDCI برای تحلیل خشکسالی هیدرولوژیکی رودخانه‌های واقع در مناطق شبه مدیترانه‌ای و نیمه‌خشک، بهعنوان نتیجه اصلی این پژوهش محسوب میشود.
