بررسی تغییرات زمانی و مکانی پاسخ هیدرولوژیک در سیل خیزی حوزه آبخیز بالیخلوچای

چکیده مبسوط مقدمه: سیلاب یکی از رایج ترین و مخرب ترین بلایای طبیعی در سراسر جهان است که پیامدهای اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی فراوانی دارد. در واقع، یک سوم هزینه های مرتبط با بلایای طبیعی به سیلاب ها مربوط می شود. سیلاب ها زمانی رخ می دهند که جریان رودخانه از ظرفیت حمل آن فراتر رود، که می تواند ناشی از عواملی مانند بارش شدید یا طولانی مدت، یخ زدگی زمین هنگام بارندگی، ذوب ناگهانی برف، جنگل زدایی، انسداد رودخانه و شکست سد باشد. در ایران، شرایط نامناسب اقتصادی و ناتوانی دامداران در تامین علوفه کافی، منجر به چرای بیش ازحد شده است که این موضوع فرسایش خاک را تشدید کرده و خطر سیلاب را افزایش می دهد. بارش، عامل کلیدی در وقوع سیلاب است و تغییرات مکانی و زمانی قابل توجهی دارد که تحت تاثیر ارتفاع، شیب، ویژگی های خاک، کاربری اراضی و زمین شناسی است. مفهوم واحد پاسخ هیدرولوژیکی (HRU) یک رویکرد رایج در مدل سازی های هیدرولوژیکی است. بنابراین، تعریف و اندازه گیری شاخص های کلیدی پاسخ هیدرولوژیکی در مقیاس حوزه آبخیز برای مدیریت موثر منابع آب و خاک و کاهش خطر سیلاب ضروری است.مواد و روش ها: این مطالعه داده های هیدرولوژیکی حوزه آبخیز بالیخلوچای را مورد بررسی قرار داده است. فرایند پژوهش شامل گردآوری، پردازش و تحلیل داده های جریان رودخانه می باشد. پنج ایستگاه هیدرومتری با دوره آماری مشترک ۲۰ ساله (۲۰۰۳–۲۰۲۳) انتخاب شد. شاخص های کلیدی پاسخ هیدرولوژیکی شامل شاخص جریان پایه، دبی اوج، عمق رواناب، تراکم زهکشی و ضریب فروکش محاسبه شدند. جریان پایه با استفاده از روش فیلتر دیجیتال تک پارامتری استخراج و شاخص آن به صورت نسبت جریان پایه به کل جریان رودخانه محاسبه گردید. ضریب فروکش از یک مدل نمایی فروکش استخراج شد. تغییرات مکانی شاخص ها با استفاده از تکنیک های درون یابی مبتنی بر GIS تحلیل شد. همچنین برای بررسی روندهای زمانی تغییرات جریان رودخانه، آزمون من-کندال با استفاده از نرم افزار Pro UCL به کار گرفته شد.یافته ها و بحث: تحلیل شاخص های پاسخ هیدرولوژیکی در حوزه آبخیز بالیخلوچای نشان داد که شرایط زمین شناسی، توپوگرافی و ویژگی های فیزیکی حوضه تاثیر چشمگیری بر رفتار سیلاب و پایداری جریان رودخانه دارند. به ویژه، مقادیر بالای شاخص جریان پایه در ایستگاه نیر، نشان دهنده تاثیر ساختارهای زمین شناسی نفوذپذیر و تغذیه موثر سفره های آب زیرزمینی است. در مقابل، تراکم زهکشی بالا در ایستگاه پل الماس، پاسخ سریع حوضه به بارندگی و وقوع سیلاب های ناگهانی را نشان می دهد. این نتایج با یافته های مطالعات مشابه در سایر حوزه های آبخیز ایران سازگار بوده و نقش حیاتی شرایط زمین شناسی و ساختارهای ژئومورفولوژیکی در شکل گیری الگوی هیدروگراف سیلاب را تایید می کند.نتیجه گیری: تحلیل شاخص های پاسخ هیدرولوژیکی در حوزه آبخیز بالیخلوچای تاثیر قابل توجه ویژگی های زمین شناسی، توپوگرافی و سطح زمین را بر رفتار سیلاب و رژیم جریان رودخانه برجسته می سازد. توزیع مکانی شاخص جریان پایه، تراکم زهکشی و عمق رواناب در سراسر حوضه نشان دهنده تغییرپذیری چشمگیری است که ناشی از تفاوت در نفوذپذیری، پوشش سطحی و ساختار ژئومورفولوژیکی می باشد. به عنوان مثال، مقادیر بالاتر شاخص جریان پایه در ایستگاه نیر، بر اهمیت لایه های زمین شناسی نفوذپذیر و مشارکت پایدار آب زیرزمینی تاکید دارد، در حالی که مناطق با تراکم زهکشی بالا مانند ایستگاه پل الماس، پاسخ هیدرولوژیکی سریع و آسیب پذیری بیش تری در برابر سیلاب ناگهانی نشان می دهند. این تغییرات، عملکرد پیچیده هیدرولوژیکی حوضه را منعکس کرده و ضرورت تدوین راهبردهای مدیریتی خاص مکان را برای مقابله با سیلاب ها نشان می دهد. استفاده از تحلیل های مکانی مبتنی بر GIS و آزمون روند من-کندال، بینشی ارزشمند نسبت به پویایی های زمانی شاخص های کلیدی هیدرولوژیکی فراهم کرد. روندهای مشاهده شده در جریان رودخانه حاکی از آن است که تغییرات کاربری اراضی، شرایط خاک و نوسانات اقلیمی ممکن است به افزایش خطر سیلاب در برخی زیرحوضه ها منجر شوند.

کلیدواژه ها:

دبی ، رودخانه ، سیلاب ، هیدرولوژی ، پدیده های حدی