تحلیل تغییرات بلندمدت الگوی بارش در استان خوزستان: درس آموخته‌های سیل فروردین 1398

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی عمران-گرایش مدیریت منابع آب، گروه آب و محیطزیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف.

2 استادیار، گروه آب و محیطزیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف.

چکیده

در این مطالعه، با گردآوری، تکمیل و صحت‌سنجی داده‌های مربوط به ایستگاه‌های بارش در حوضه‌های درجه سوم کرخه، دز، کارون و کارون پایین‎دست، نحوه‌ تغییرات بلندمدت الگوی بارش و پیامدهای آن برای رخدادهای سیل در آینده تحلیل شدند. همچنین، ضمن بررسی مقدار و دوره بارگشت بارش سال آبی 1398-1397 در مقایسه با سال‌های گذشته، چگونگی پیش‌بینی بارش توسط برخی نهادهای رسمی کشور به همراه کیفیت گزارش‌های آنها در مورد پیش‌بینی سیل‌های فروردین 1398 بحث شده است. طبق نتایج، منطقه‌ مورد مطالعه از وضعیت مناسبی از لحاظ تعداد و تراکم ایستگاه‌های قابل اعتماد هواشناسی برخوردار است. این مهم در خصوص ایستگاه‌های سینوپتیک در مناطق کوهستانی صدق نمی‌کند، به طوری که تنها 4 درصد ایستگاه‌ها در بیشتر از 10 درصد طول دوره آماری 30 ساله داده ثبت شده دارند. نتایج این مطالعه نشان داد که روند اقلیمی منطقه به طور متوسط در جهت کاهش بارش بوده است. همچنین، نتایج حاصل از بررسی تغییرات الگوی بارش، نشان دهنده‌ تداوم رطوبت بالای خاک به دلیل افزایش بارش‌های حداقلی طی سال‌های اخیر بوده است که می‌تواند منجر به افزایش احتمال وقوع سیلاب شود. نتایج تحلیل‌ بارش‌های فروردین سال 1398 نشان داد که در کل منطقه‌ مطالعه، میزان بارش نسبت به میانگین 10 سال اخیر بین 24 تا 108 درصد افزایش داشته و دوره بازگشت مجموع بارش سال آبی 98-97 در ایستگاه اهواز 297 سال بوده که بی‌سابقه است. علاوه بر این، بررسی پیش‌بینی‌های سازمان هواشناسی کشور و مؤسسه تحقیقات آب در خصوص سیل فروردین 1398 خوزستان حاکی از خطای قابل ملاحظه‌ آنها است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analysis of Long-Term Changes in Precipitation Pattern in the Khuzestan Province: Lessons Learned from April 2019 Floods

نویسندگان [English]

  • Nooshdokht Bayat-Afshary 1
  • Mohammad Danesh-Yazdi 2
1 Ph.D. Student of Water Resources Management, Department of Civil Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
چکیده [English]

In this study, long-term changes in the precipitation pattern and how they affect the future flood events were explored by collecting, completing and validating precipitation data in the Karkheh, Dez, Karun, and Great Karun Basins. Also, the depth and frequency of precipitation in the water year 2018-2019 have been carefully investigated. Finally, the quality of precipitation forecast and awareness by some official organizations has been discussed. The study area has a sufficient number and density of reliable meteorological stations. However, this does not hold for the synoptic stations in mountainous areas, such that only 4% of the stations have recorded data in more than 10% of the entire 30-year statistical period. The results showed that the climatic trend of the region is on average in the direction of decreasing precipitation amount. The investigation of rainfall pattern has revealed the continuation of high soil moisture due to the increase of low rainfall events in recent years, which can lead to enhanced probability of flood occurrence. The analysis of April 2019 precipitations showed that in the entire study area, the amount of precipitation was 24% to 108% higher than the last 10-year average. The return period of total precipitation in Ahvaz station in the water year 2018-2019 was 297 years, which is unprecedented. In addition, the forecasts of the Iran Meteorological Organization and the Water Research Institute for the flood of April 2019 in the Khuzestan province were significantly erronous compared to the observations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Khuzestan Province
  • April 2019 Floods
  • Precipitation Pattern
  • Precipitation Frequency Analysis
Alam M, Emura K, Farnham C and Yuan J (2018) Best-fit probability distributions and return periods for maximum monthly rainfall in Bangladesh. Climate 6(1):9
Arias P, Bellouin N, Coppola E, Jones R, Krinner G, Marotzke J, Naik V, Palmer M, Plattner G-K and Rogelj J (2021) Climate change 2021: The physical science basis. Contribution of Working Group14 I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change; Technical Summary
ASCE (1996) Hydrology handbook, ASCE Manuals and Reports on Engineering Practice No. 28. American Society of Civil Engineers
Li D, Lettenmaier DP, Margulis SA, and Andreadis K (2019) The role of rain‐on‐snow in flooding over the conterminous United States. Water Resources Research 55(11):8492–8513
Li X and Wei X (2014) Analysis of the relationship between soil erosion risk and surplus floodwater during flood season. Journal of Hydrologic Engineering 19(7):1294–1311
WMO (1983) Guide to climatological practices. Secretariat of the World Meteorological Organization
Peng Y, Wang Q, Wang H, Lin Y, Song J, Cui T, and Fan M (2019) Does landscape pattern influence the intensity of drought and flood? Ecological Indicators 103:173–181
Pohlert T (2016) Non-parametric trend tests and change-point detection. Creative Commons License 4
Rosner B (1983) Percentage points for a generalized ESD many-outlier procedure. Technometrics 25(2):165–172
Sen PK (1968) Estimates of the regression coefficient based on Kendall’s tau. Journal of the American Statistical Association 63(324):1379–1389
SRCIF (2019) The 2019 Iran floods narrative. Special Reporting Committee on Iran Floods 2019 (In Persian)
SRCIF (2020) Final report; Narrative, analysis, lessons learned and recommendations. Special Reporting Committee on Iran Floods 2019 (In Persian)
Trnka M, Semerádová D, Novotný I, Dumbrovský M, Drbal K, ek Pavlík F, Vopravil J, Vizina A, Balek J and Hlavinka P (2016) Assessing the combined hazards of drought, soil erosion and local flooding on agricultural land: a Czech case study. Climate Research 70(2–3):231–249
Wasko C and Nathan R (2019) Influence of changes in rainfall and soil moisture on trends in flooding. Journal of Hydrology 575:432–441
Wijngaard JB, Klein Tank AMG, and Können GP (2003) Homogeneity of 20th century European daily temperature and precipitation series. International Journal of Climatology: A Journal of the Royal Meteorological Society 23(6):679–692
Woldesenbet TA, Elagib NA, Ribbe L, and Heinrich J (2017) Gap filling and homogenization of climatological datasets in the headwater region of the Upper Blue Nile Basin, Ethiopia. International Journal of Climatology 37(4):2122–2140