در بین رویدادهای شدید، خشکسالی بصورت تدریجی اتفاق می افتد و درمدت زمان طولانی تری اثرات خود را برجا میگذارد. درمیان روشهای نظارت بر خشکسالی، نالبانتیس روش SDI را بر پایه تجزیه و تحلیل ویژگی های خشکسالی براساس حجم رودخانه تجمعی ارائه کرد. ازمزایای این روش سادگی آن است. این روش برای آنالیز ویژگی های خشکسالی کشورهای زیادی مانند ایالات متحده آمریکا، هند، ایران، عراق و یونان بکارگرفته شده است. میانگین متوسط بارش سالانه در استان کرمانشاه 437 میلی متر است که درسالهای اخیر بدلیل تغییرات آب و هوایی و افزایش دما، بارش در طول فصل مرطوب افزایش و در فصل خشک کاهش یافته است. تفاوت در حجم رودخانه بین فصل مرطوب و خشک منجر به وقوع خشکسالی شده است. هدف از این تحقیق بررسی تداوم و شدت خشکسالی هیدرولوژیکی با استفاده از شاخص خشکسالی جریان رود خانه ایی (SDI) بر مبنای دوره های 3، 6، 12، 18، و24ماهه در استان کرمانشاه است. برای دستیابی به این هدف از داده های دبی روزانه 10 ایستگاه هیدرومتری برای یک دوره 31 ساله (2011-1981) استفاده شد. نتیجه شاخص جریان رودخانه ایی نشان داد که در ایستگاه های توتشامی، شاه گذر، آران غرب، دوآب، پل چهر، خرس آباد، دوآب مرک و قورباغستان، ترسالی از سال 1363 شروع شده و تا سال 1377 ادامه داشته است. و همینطور شروع خشکسالی در ایستگاه های توتشامی، آران غرب، پلچهر، خرس آباد، دوآب مرک و قورباغستان از سال 1377و تا سالهای اخیر(1390) ادامه دار بوده است.

این پژوهش با هدف ارزیابی نقش بارش در طی دوره های ترسالی و خشک سالی هواشناسی در بهبود خشک سالی های جریان رودخانه در حوضه کرخه در سال های اخیر انجام شده است. برای این منظور، از مدل جفت شده آب شناسی-سطح زمین ALSIS-HBV استفاده شد. کاربست مدل مذکور در دوره های دست کاری نشده (دوره ای که سامانه فقط از عوامل طبیعی تأثیر می گیرد) و دست کاری شده (سیستم از هر دو عامل انسانی و طبیعی تأثیر می گیرد) امکان دستیابی به هدف تعریف شده را فراهم خواهد نمود. برای پایش خشک سالی هواشناسی و آب شناسی از روش سطح آستانه متغیّر استفاده شد. یافته ها نشان می دهد تأخیر زمانی بین خشک سالی هواشناسی و جریان رودخانه در زیرحوضه های مختلف بین 15 تا 90 روز است. هرچه خشک سالی هواشناسی شدیدتر باشد و تداوم بیشتری داشته باشد، مدت زمان لازم برای بهبود خشک سالی جریان رودخانه بیشتر می شود. در دوره دست کاری نشده، پاسخ جریان رودخانه به بی هنجاری-های بارش سریع است و خشک سالی جریان رودخانه با تأخیر زمانی 1 تا 3 ماهه بهبود پیدا می کند. روند بهبود جریان رودخانه در دوره دست کاری شده کند است و به ویژه در دهه اخیر این روند خیلی کندتر شده است. مقایسه نسبت های P/Qobs (بارش به مقادیر مشاهداتی جریان رودخانه) و P/Qsim (بارش به مقادیر شبیه سازی شده جریان رودخانه) نشان می دهد با توجه به تغییرات جزئی P/Qsim، مدل جفت شده پاسخ جریان رودخانه به افت وخیزهای بارش را به خوبی شبیه-سازی کرده ولی در شرایط واقعی حوضه، به علت دخالت بشر در طبیعت این نسبت در دوره های دست کاری شده بیشتر شده است. نتایج بررسی بهبود خشک سالی جریان رودخانه برای دوره خشک شاخص 2013-2008 با سناریوهای مختلف افزایش بارش نشان می دهد در زیرحوضه های گاماسیاب، قره سو و کل حوضه کرخه برای بهبود خشک سالی جریان رودخانه در جریان های بیشینه باید بارش بیشتر از میانگین بلند مدت رخ دهد و نیاز به بارش های حدی می باشد. افزایش میانگین دما و تبخیر از آب های سطحی می تواند عامل موثری در بهبود نیافتن خشک سالی جریان های بیشینه در سال های مورد بررسی باشد.

در این مقاله خشکسالی جریان رودخانه در حوزه های کرخه، کارون و دز در جنوب غرب کشور مورد بررسی قرار گرفت. اهداف مهم مقاله شامل تعیین ماهیت منطقه ای خشکسالی جریان رودخانه، تعیین مناطق همگن، تعیین عوامل موثر بر خشکسالی جریان رودخانه و استخراج روابط منطقه ای می باشد. برای نیل به اهداف فوق، سری های زمانی دبی روزانه جریان در 54 ایستگاه آب شناختی در حوزه های پژوهش استخراج و پس از کنترل کیفی، آزمون و بازسازی داده ها با بکارگیری روش حد آستانه و با حد آستانه 70 درصد، سری های حداکثر سالانه (AMS) تداوم و حجم کمبود خشکسالی استخراج گردید. نقشه تغییرات مکانی نمایانه های خشکسالی ارائه گردید. در ادامه، توزیع های احتمالاتی گاما (از نوع پیرسن تیپ 3)، ویبول، لوگ نرمال، جانسون، نمایی دوگانه و GP جهت تجزیه و تحلیل فراوانی سری های AMS (تداوم و حجم کمبود خشکسالی) بررسی گردیدند و با انجام آزمون نکویی برازش کای اسکور بهترین مدل احتمالاتی مشخص گردید. در مجموع 35 عامل فیزیوگرافی، اقلیمی، پوشش گیاهی و زمین شناسی جهت انجام تجزیه و تحلیل منطقه ای استخراج شد. با تجزیه و تحلیل عاملی بر روی 35 عامل مذکور مشخص گردید که 6 عامل مساحت حوزه، مجموع بارندگی آذر تا بهمن، درصد مساحت با نمایانه پوشش گیاهی کمتر از 0.1 درصد دامنه محدب حوزه، تراکم زهکشی و حداقل ارتفاع حوزه در مجموع بیش از 90 درصد تغییرات را توضیح می دهند. با توجه به نتایج تحلیل غاملی جهت تعیین مناطق همگن از تجزیه و تحلیل خوشه ای و تجزیه و تحلیل توابع متمایز کننده استفاده گردید. در ادامه با روش معادله همبستگی چند متغیره گام به گام در هر یک از گروه های همگن و کل منطقه مدل های مناسب با سطح معنی داری 0.01 جهت برآورد حجم کمبود خشکسالی جریان رودخانه با دوره بازگشت های 2، 50 و 100 ساله ارائه و ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که عامل مساحت دارای بالاترین همبستگی با حجم کمبود بوده و لذا همانند بسیاری دیگر از مدل های منطقه ای موثرترین متغیر مستقل در برآورد منطقه ای خشکسالی می باشد. در منطقه پژوهش، تداوم خشکسالی ماهیت تغییرات منطقه ای از خود نشان نداد.

در این تحقیق تحلیل فراوانی خشکسالی هیدرولوژیک با استفاده از شاخص جریان رودخانه جهت ارزیابی و تحلیل وقوع زمانی و شدت خشکسالی در حوضه ی آبخیز سد درودزن در استان فارس، بررسی شد و نهایتاً جهت تحلیل پراکنش مکانی خشکسالی، پهنه بندی خشکسالی صورت گرفت. برای این منظور از آمار دبی ماهانه ی 5 ایستگاه هیدرومتری در حوضه-ی آبخیز سد درودزن در طول 28 سال استفاده شد. پس از بررسی همگنی داده ها، برخی از سال ها که فاقد آمار دبی ماهانه در ایستگاه های منتخب بودند با استفاده از روش سال های مشترک و همبستگی بین آنها بازسازی شد. سپس مقدار شاخص خشکسالی جریان رودخانه در مقیاس های زمانی 3، 6، 9 و12 ماهه و طول دوره ی آمار 28 ساله در ایستگاه های منتخب محاسبه شد. نتایج حاصل از محاسبه ی شاخص جریان رودخانه افزایش شدت خشکسالی در سال های اخیر را نشان دادند. در ادامه با استفاده از آزمون نکویی برازش، آزمون های کای-اسکوئر و کلوموگروف-اسمیرنوف، توزیع نرمال برای شاخص جریان رودخانه 3 ماهه، توزیع مقادیر حدی تعمیم یافته برای شاخص جریان رودخانه 9 و6 ماهه، و توزیع نمایی برای شاخص جریان رودخانه 12 ماهه، به عنوان بهترین توزیع ها شناخته شدند. سپس دوره ی بازگشت مربوط به هر کدام از وضعیت های خشکسالی در هر یک از دوره های زمانی از روی منحنی تحلیل فراوانی هر ایستگاه به دست آورده شد و نقشه های پهنه بندی مربوط به آن ها ترسیم شد. نتایج به دست آمده از نقشه های پهنه بندی نشان داد که گستره ی شمال و شمال شرقی حوضه، خشکسالی شدیدتری را نسبت به دیگر نواحی تجربه می کند.

در حین وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی، ضمن عدم نیاز آبی بهره برداران، جریان رودخانه کاهش یافته و کیفیت اکوسیستم رودخانه تخریب خواهد شد. تعیین تغییرات زمانی و مکانی شاخص خشکسالی هیدرولوژیک، امکان برنامه ریزی به منظور استفاده بهینه از آب رودخانه ها فراهم می کند. در این پژوهش، تغییرات زمانی و مکانی شاخص خشکسالی جریان رودخانه ای (SDI) در 28 ایستگاه هیدرومتری استان اردبیل مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر SDI با نرم افزار DrinC محاسبه و ویژگی های خشکسالی هیدرولوژیک تحلیل و تغییرات مکانی SDI در مقیاس های زمانی 1 ماهه، 3 ماهه، 6 ماهه و سالانه در نرم افزار GIS تعیین شد. مقادیر SDI یک ماهه (خشکسالی های کوتاه مدت) نشان داد که خشکسالی در رودخانه های کم آب بیش تر اتفاق افتاده است. این در حالی است که اکثر ایستگاه های پر آب و کم آب، دوره های ترسالی شدید داشته اند. مقادیر SDI سالانه (بلند مدت) در اکثر ایستگاه های در بین بازه 1-≥SDI≥5/1، قرار داشته که نشان از وقوع خشکسالی ملایم هستند. تغییرات مکانی مقادیر SDI نشان داد که تغییرات مکانی در مقیاس یک ماهه کاملاً متفاوت از مقیاس سالانه است. کم ترین وقوع SDI در ایستگاه های بالادست و رودخانه های جاری در دامنه های سبلان بود. خشکسالی های شدید و خیلی شدید در رودخانه هایی اتفاق می افتد که آبدهی آن کم است. هر اندازه آب دهی رودخانه بیش تر باشد وقوع خشکسالی های شدید کاهش می یابد و ثبات جریان آن از رودخانه هایی با آب دهی کم بیش تر است.

خشکسالی، از مخاطرات طبیعی اساسی به ویژه در مناطق خشک ونیمه خشک شناخته شده است که مسایل قابل ملاحظه ای در رابطه با مدیریت منابع آب دارد. شناسایی، پایش و بررسی مشخصه های خشکسالی ها، برای برنامه ریزی و مدیریت منابع آب بسیار مهم است. این پژوهش متمرکز بر بررسی خشکسالی آب شناختی با استفاده از رویکرد سطح آستانه متغیر در زیر حوضه آبریز کویر لوت می باشد. این رویکرد، با استفاده از داده های 10-روزه جریان در رودخانه نساء برای دوره آبی 58-1357 تا 92-1391 اجرا شده است. رویدادهای خشکسالی مستقل به وسیله ادغام رویدادهای وابسته با رویکرد معیار داخلی شناسایی و مشخصه های آن ها شامل آغاز، پایان و دوام بررسی شده است. علاوه بر آن، شدت خشکسالی های مستقل با استفاده از شاخص شدت خشکسالی رده بندی شده است. نتایج این بررسی نشان داد که رژیم آبدهی رودخانه نساء بیشتر درگیر خشکسالی های طولانی مدت و شدید بوده است. رویدادهای خشکسالی مستقل طولانی مدت و با شدت فرین در رژیم آبی رودخانه مذکور بر دهه آخر متمرکز هستند. پیشنهاد می شود در پژوهش های آتی اثر روش های مختلف در ادغام رویدادهای وابسته خشکسالی با روش مبتنی بر حجم و زمان میان رویدادی (معیار داخلی) مقایسه شود.

سابقه و هدف: پایش و ارزیابی خشکسالی هیدرولوژیک به دلیل وقوع مکرر آن در حوزه های مختلف آبریز در ایران و به منظور پیشگیری و مدیریت بحران ناشی از آن به یک ضرورت بدل شده است. در اغلب مطالعات انجام گرفته از شاخص های خشکسالی به منظور بررسی آن استفاده شده است. شاخص های خشکسالی مانند شاخص خشکسالی رودخانه ای (SDI)، با استفاده از محاسبات آماری بر داده های جریان رودخانه در نهایت منجر به یک عدد می گردد که توانایی بررسی و تحلیل کامل خشکسالی در منطقه مورد مطالعه را ندارد. جریان کم آبی یا جریان های حداقل رودخانه ای (Low Flow) از مهمترین شاخص های خشکسالی هستند که با استفاده از معیارهای مختلف آن می توان به شناخت جامعی از وضعیت خشکسالی هیدرولوژیک در منطقه دست پیدا کرد. در اغلب مطالعات انجام شده از ویژگی های کمبود یا تحلیل فراوانی جریان کم آبی استفاده شده است. استفاده از شاخص های مختلف جریان کم آبی به منظور شناخت جنبه های مختلف خشکسالی و مدیریت آن در رودخانه ها ضروری به نظر می رسد. لذا هدف این تحقیق مطالعه و تحلیل جامع خشکسالی هیدرولوژیک رودخانه ارمند با استفاده از تمامی شاخص های جریان کم آبی شامل شاخص های منحنی تداوم جریان، ویژگیهای کمبود، تحلیل فراوانی جریان کم آبی و شاخص جریان پایه می باشد که با استفاده از آنها می توان مشخصاتی همچون دوره های خشک و تر، مقدار جریان در زمان خشکسالی، آستانه خشکسالی، طول مدت خشکسالی، حجم و شدت کمبود جریان و فراوانی وقوع جریان های کم را تعیین نمود. همچنین در این مطالعه مقدار جریان زیست محیطی رودخانه محاسبه و مورد تحلیل قرار گرفت. مواد و روش ها: حوزه آبریز رودخانه ارمند با مساحت 9961 کیلومتر مربع واقع در استان چهارمحال وبختیاری به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و از آمار روزانه جریان مربوط به ایستگاه آبسنجی ارمند از سال 1336 تا 1392 استفاده گردید. ابتدا با ترسیم منحنی تداوم جریان، سه شاخص کم آبی Q70، Q90 وQ95 همچنین، وضعیت رودخانه شامل دوره های ترسالی، نرمال و خشکسالی تعیین گردید. سپس، حداقل جریان زیست محیطی رودخانه بر اساس دو شاخص Q75 و Q90 همچنین خصوصیات کمبود با استفاده از حد آستانه Q70 محاسبه شد. به منظور برآورد دوره بازگشت سری کم آبی (AM7)، تابع توزیع گامای دو پارامتری مناسب تشخیص داده شد. در نهایت شاخص جریان پایه با روش فیلتر دیجیتال بازگشتی در مقیاس های زمانی مختلف محاسبه گردید. یافته ها: بر اساس نتایج، رودخانه ارمند طی 28، 22 و 14 سال (از 57 سال دوره آماری) به ترتیب دارای جریان کمتر از Q70، Q90 وQ95 ( m3/s45، 32 و 27) می باشد. با توجه به شیب ملایم منحنی تداوم جریان حوزه، همچنین مقدار بالای شاخص BFI (95/0) مشخص شد که آبهای زیرزمینی مشارکت بالایی در جریان رودخانه دارند. دوره خشک در این رودخانه از زمانی آغاز می شود که جریان به کمتر از 45 متر مکعب بر ثانیه (آستانه Q70) برسد. نتایج نشان داد که حجم و شدت کمبود طی 50 سال اخیر افزایش یافته است. بر اساس تحلیل فراوانی جریان کم، در دوره بازگشت های 2، 5، 10، 20، 50 و 100 سال، جریان کم آبی به ترتیب برابر با 26/34، 8/26، 23، 21، 1/19 و 17 متر مکعب بر ثانیه می باشد. مقایسه مقادیر مذکور با حداقل جریان زیست محیطی نشان داد که جریان رودخانه به طور متوسط هر دو سال یکبار از حداقل جریان زیست محیطی خود کمتر می شود. نتیجه گیری: علیرغم وجود جریان پایدار در رودخانه ارمند (به دلیل رژیم برفی-بارانی منطقه، توانایی بالای حوضه در ذخیره آب و تخلیه آن در فصل خشک) دوره های خشک با شدت های متفاوت طی 57 سال گذشته بوقوع پیوسته است. همچنین شدت خشکسالی با توجه به افزایش حجم کمبود جریان طی سال های اخیر، افزایش یافته است و در صورت ادامه این روند، در آینده شدت و فراوانی وقوع خشکسالی بیشتر و جریان کلی رودخانه کاهش خواهد یافت.

در شمال ایران، وقوع خشکسالی ها نسبت به ترسالی ها در استان مازندران از فراوانی بیشتری برخوردار بوده ولی هیچ روند خاص اقلیمی مبنی بر کاهش بارندگی در سال های منتهی به دهه های اخیر در منطقه مشاهده نشده است. از نظر الگوی مکانی نیز وقوع خشکسالی ها و ترسالی ها از نظم خاصی تبعیت نکرده و در بین مناطق مختلف استان، غالبا از هم زمانی و هماهنگی خاصی برخوردار نمی-باشند. در این تحقیق شدت خشکسالی های هیدرولوژیک رودخانه های با رژیم جریان برفی یخچالی استان مازندران، به روش تئوری توالی و با شاخص استاندارد متوسط جریان کمینه 30 روزه، مورد مطالعه و طبقه بندی (ضعیف، شدید و خیلی شدید) قرار گرفت. مستقل بودن رفتار هیدرولوژیک رودخانه ها به خصوص در برابر خشکسالی، تفاوت های پستی و بلندی و خصوصیات فیزیکی حوزه های آبخیز، مستقل بودن حد آستانه دبی کمینه در شرایط خشکسالی و در نهایت تفاوت میکروکلیماهای موجود سبب شد که این شاخص حتی در فصول مختلف سال، متفاوت باشد. شاخص شدت خیلی شدید در فصل پاییز رودخانه چالوس 486/1-و همین شاخص برای رودخانه چشمه کیله با رژیم جریان مشابه برابر 743/0– بوده و در عین حال در تحلیل منطقه ای می توان شاخص طبقه بندی شدت خیلی شدید خشکسالی هیدرولوژیک را در رژیم جریان برفی یخچالی در فصل پاییز 385/1-بیان نمود.