| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شمارهها | 3,208 |
| تعداد مقالات | 35,564 |
| تعداد مشاهده مقاله | 53,075,878 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 92,332,520 |
شبیهسازی رفتار هیدرولوژیکی آبخیز نیشابور در دورههای برگشت مختلف بارش و رواناب | ||
| پژوهش های آبخیزداری | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 01 تیر 1405 | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/wmrj.2026.372273.1660 | ||
| نویسندگان | ||
| سیدحمیدرضا صادقی* 1؛ نسترن نادری مرنگلو2؛ سحر مصطفایییونجالی2؛ اسماء بادامه2؛ زینب شیخی2؛ علی نوری3؛ سودابه قرهمحمودلی2 | ||
| 1گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران | ||
| 2گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران | ||
| 3گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران. | ||
| چکیده | ||
| مقدمه و هدف بررسی تغییر رفتار سامانههای آبخیز در برابر ورودیهایی نظیر بارش، بهویژه در تحلیل رواناب با دورههای برگشت مختلف، از اهداف اصلی پژوهشهای هیدرولوژیکی است. تحلیل دوره برگشت مؤلفههای هیدرولوژیکی از جمله بارش و رواناب پیشینه طولانی دارد، اما بررسی تطبیقی و همزمان این مؤلفهها و تحلیل ناهمزمانی رفتار آنها در دورههای برگشت مختلف، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی روابط پیچیده و غیرخطی میان بارش و رواناب و تفاوتهای مشاهدهشده بین ایستگاهها ناشی از شرایط محلی حاکم بر هر زیرآبخیز باشد. در همین راستا، بررسی همزمان این مؤلفهها میتواند درک واقعبینانهتری از پاسخ هیدرولوژیکی آبخیز، بهویژه در شرایط وقوع رویدادهای حدی، ارائه دهد. از همینرو، این مطالعه به بررسی همزمان مقدارهای بارش و رواناب با دورههای برگشت مختلف در حوزه آبخیز نیشابور در خراسان رضوی پرداخته است. مواد و روشها برای این منظور دادههای سالیانه بارش و رواناب طی دوره ۱۳۷۰ تا ۱۳۹۹ برای چهار ایستگاه هیدرومتری (زرنده، طاغون، عیشآباد و مجموع دورود) معتبر و نماینده شرایط هیدرولوژیکی متفاوت در حوزه آبخیز جمعآوری شد. با استفاده از روشهای آماری، دادههای بارش و دبی از نظر کیفیت بررسی شدند و مقدارهای ناقص یا غیرمنطبق با روند هیدرولوژیکی، با استفاده از روش رگرسیون خطی و همبستگی با ایستگاههای مجاور اصلاح یا جایگزین شدند. سپس مقدارهای سالیانه و حداکثر سالیانه دادههای روزانه بارش و دبی تهیه شد تا امکان تحلیل بلندمدت و بررسی رفتار ناهمزمانی مؤلفهها فراهم شود. مقدارهای بارش و رواناب متناظر با دورههای برگشت دو، پنج، ۱۰، ۲۰، ۵۰، ۱۰۰ و ۲۰۰ سال با استفاده از نرمافزار Hyfran-Plus برآورد شد. در این تحلیل، از میان توزیعهای آماری مختلف، توزیع Weibull برای دادههای بارش و توزیع Gumbel برای دادههای دبی بر اساس پیشنهاد سامانه پشتیبان تصمیم نرمافزار Hyfran-Plus با استفاده از معیارهای اطلاعات آکائیک و اطلاعات بیز بهعنوان بهترین برازش برای دادههای موردمطالعه انتخاب شدند نتایج و بحث نتایج نشان داد که مقدار بارندگی سالیانه در دورههای برگشت دو، پنج، ۱۰، ۲۰، ۵۰، ۱۰۰ و ۲۰۰ به ترتیب 26/290، 25/357، 87/391، 47/418، 40/447، 67/465 و54/482 میلیمتر است. در دورههای برگشت بارش و رواناب در زیرآبخیزهای مختلف همسان نبوده و با افزایش دورههای برگشت بارش، دبی حداکثر لحظهای، دبی متوسط سالیانه و حجم رواناب در تمامی ایستگاهها بهطور معنیداری با شیب متفاوت افزایش مییابد. به طوریکه در دورههای برگشت کوتاهمدت نسبت 5 به 2 ساله، مقدارهای بارش، دبی حداکثر لحظهای، دبی متوسط سالیانه و حجم رواناب بهترتیب در ایستگاه عیشآباد 23/1، 06/2، 39/2 و 91/4؛ در ایستگاه طاغون بهترتیب 23/1، 00/2، 22/2 و 00/4؛ ایستگاه دورود بهترتیب 23/1، 90/1، 16/2 و 13/4؛ و ایستگاه زرنده بهترتیب 24/1، 87/1، 09/2 و 78/2 بدست آمد. حالآنکه نسبت مزبور در دورههای بلندمدت نسبت 200 به 100 ساله مقدار بارش، دبی حداکثر لحظهای، دبی متوسط سالیانه و حجم رواناب بهترتیب در ایستگاه عیشآباد 04/1، 13/1، 14/1 و 28/1؛ ایستگاه طاغون بهترتیب 04/1، 13/1، 13/1 و 28/1؛ و در ایستگاه دورود بهترتیب 03/1، 13/1، 13/1 و 46/1 و همچنین نتایج در ایستگاه زرنده بهترتیب 04/1، 13/1، 31/1 و 28/1 حاصل شد. این تفاوتها بهنظر میرسد ناشی از ویژگیهای محلی آبخیز باشد. نتیجهگیری و پیشنهادها یافتهها تأکید میکنند که استفاده از رویکردهای همزمان و چندمتغیره در تحلیل دوره برگشت بارش و رواناب، برای طراحی سازههای مهار سیلاب و رسوب، پیشبینی رخدادهای هیدرولوژیکی و مدیریت پایدار منابع آب و خاک در دشتهای نیمهخشک ضروری است. نتایج نشان میدهد که رابطه بین بارش و رواناب در دورههای برگشت مختلف، رفتاری غیرخطی و تقویتشده دارد و این امر لزوم درنظرگیری توأم این مؤلفهها در برآورد خطر سیلاب و طراحی زیرساختهای آبی را آشکار میسازد. همچنین، تفاوتهای مکانی معنادار در پاسخ هیدرولوژیکی زیرآبخیزها، نیاز به تدوین راهبردهای مدیریتی مبتنی بر شرایط خاص هر آبخیز را مهمتر میکند. با توجه به تأثیرپذیری زیاد آبخیزهای نیمهخشک از تغییرات اقلیمی، تلفیق دادههای هیدرواقلیمی بلندمدت با مدلهای پیشرفته آماری میتواند به کاهش عدمقطعیت در پیشبینیها کمک کند. در نهایت، گسترش چنین مطالعاتی به دیگر آبخیزهای مشابه و نیز ادغام مؤلفه رسوب در تحلیلهای آینده، میتواند گامی مؤثر در راستای مدیریت جامع و تابآور منابع آب و خاک باشد. در ادامه این نتایج، پژوهشهای آینده باید بر توسعه مدلهای هیدرولوژیکی یکپارچهای متمرکز شوند که پیشبینیهای اقلیمی را بهطور پویا با سناریوهای تغییر کاربری اراضی پیوند میدهند. چنین مدلها و تحلیلهایی میتوانند توان کارشناسان در مدیریت جامع منابع آب و خاک، کاهش مخاطرات سیلاب و برنامهریزی کاربری اراضی بهصورت سازگار و مبتنی بر شرایط هر آبخیز را افزایش دهند. ترویج همکاری بین هیدرولوژیستها، اقلیمشناسان و برنامهریزان کاربری اراضی برای تبدیل این بینشهای علمی به سیاستها و استانداردهای مهندسی مناسب و متناسب با هر منطقه، بهمنظور بهبود خدمات بومسازگانی و تابآوری جامعه در مناطق نیمهخشک آسیبپذیر، ضروری است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بارش سالیانه؛ حجم رواناب سالیانه؛ دبی حداکثر لحظهای؛ دبی متوسط سالیانه؛ دوره برگشت؛ رواناب | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Hydrological Behavior Simulation of the Neyshabur Watershed in Iran Under Different Rainfall and Runoff Return Periods | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Seyed Hamidreza Sadeghi1؛ Nastaran Naderi Marangalo2؛ Sahar Mostafaei Yunjali2؛ Asma Badameh2؛ Zeinab Sheikhi2؛ Ali Nori3؛ Sudabeh Gharemahmudli2 | ||
| 1Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran | ||
| 2Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University (TMU), Noor 46417-76489, Mazandaran Province, Iran | ||
| 3Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University (TMU), Noor 46417-76489, Mazandaran Province, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction and Goal It is essential to examine how watershed systems' behavior changes in response to their inputs. Studying the magnitude of hydrological components like precipitation and runoff with different return periods has received limited attention, or each component has been analyzed separately. Meanwhile, the complex, nonlinear relationships between precipitation and runoff are influenced by factors such as physiographic features, soil, vegetation cover, and land-use. Therefore, compound analysis of these components can offer a more accurate understanding of the watershed's hydrological response, especially during extreme events. This study therefore concentrates on the simultaneous analysis of precipitation and runoff with different return periods in the Neyshabur Watershed in Khorasan Razavi, Iran. Materials and Methods Data on annual precipitation and runoff from 1991 to 2021 were collected from four hydrometric stations and five reliable rain gauge stations representing diverse hydrological conditions within the watershed. Using statistical methods, the accuracy of precipitation and discharge data was verified, and any incomplete or irregular values were corrected or replaced as needed. Then, the annual and maximum annual values of daily precipitation and discharge data were compiled to enable extended analysis and explore the asynchronous behavior of these parameters. Using the Hyfran-Plus model, return period analysis was performed for intervals of 2, 5, 10, 20, 50, 100, and 200 years. In this analysis, the Weibull and Gumbel distributions were identified as the best fits for the precipitation and discharge data, respectively, among the statistical distributions tested. Results and Discussion Additionally, the results show that rainfall and runoff vary across watersheds for different return periods. As the return period increases, maximum instantaneous discharge, mean annual discharge, and runoff volume all rise significantly at all stations, though at different rates. In short-term periods of 5 to 2 years, the amounts of precipitation, maximum instantaneous discharge, mean annual discharge, and runoff volume recorded at Eishabad station are 1.23, 2.06, 2.39, and 4.91 respectively; at Taghoun station, 1.23, 2.00, 2.22, and 4.00 respectively; at Dorud station, 1.23, 1.90, 2.16, and 4.13 respectively; and at Zarandeh station, 1.24, 1.87, 2.09, and 2.78 respectively. For longer periods of 200 to 100 years, the amounts at Eishabad station are 1.04, 1.13, 1.14, and 1.28; at Taghoun station are 1.04, 1.13, 1.13, and 1.28; at Dorud station are 1.03, 1.13, 1.13, and 1.46; and at Zarandeh station are 1.04, 1.13, 131, and 1.28. The variations are mainly due to the watershed's physiographic features, slope, soil type, and land-use. Conclusion and Suggestions The findings highlight that using simultaneous and multivariate approaches in return period analysis is crucial for designing flood and sediment control structures, predicting hydrological events, and managing water and soil resources sustainably in semi-arid plains. The results show that the relationship between precipitation and runoff across different return periods is nonlinear and amplified, emphasizing the importance of considering these components together in flood risk assessment and water infrastructure planning. Additionally, the significant spatial differences in how sub-watersheds respond hydrologically stress the need to develop management strategies tailored to each watershed's specific conditions. Since semi-arid watersheds are highly vulnerable to climate change, combining long-term hydroclimatic data with advanced statistical models can help reduce prediction uncertainties. Finally, expanding such studies to other similar watersheds and including the sediment component in future work can be an effective step toward comprehensive and resilient water and soil resource management. Building on these conclusions, future research should focus on developing integrated hydrological models that dynamically link climate projections with land-use change scenarios. These models would enhance our ability for adaptive water management. Encouraging collaboration among hydrologists, climatologists, and land-use planners is, therefore, essential to turn these scientific insights into appropriate, watershed-specific policies and engineering standards that improve ecosystem services and community resilience in vulnerable semi-arid areas. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Annual precipitation, Annual runoff volume, Mean annual discharge, Maximum instantaneous discharge, Return period, Runoff | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 52 |
||