ارزیابی شاخص های بارش استاندارد شده و بارش-تبخیر-تعرق استاندارد شده در تشخیص ترسالی

Abstract

سابقه و هدف: سیلاب‌ها یکی از مخرب‌ترین بلایای طبیعی در جهان هستند که سبب خسارات بزرگی در جوامع انسانی و تغییر محیط طبیعی می‌شوند. در سالهای اخیر، احتمال وقوع سیل در بسیاری از نقاط جهان موجب نگرانی دائمی برای مردم و دولت‌ها شده است. این مسئله سبب شده که نیاز به مهندسین و مدیران کارآزموده برای کاهش اثرات سیل بر جامعه و محیط زیست بیش از پیش احساس شود. پیش‌بینی سیل یکی از روشهای غیرسازه‌ای مدیریت ریسک سیلاب است که اطلاعات ارزشمندی برای خدمات هشدار سیل مهیا می‌کند و مردم و ارگان‌های مختلف در وضعیت اضطراری زمان کافی برای آماده‌سازی اقدامات مقابله سیل را خواهند داشت. مواد و روش‌ها: در این مطالعه شاخص‌های بارش استادارد شده (SPI) و شاخص بارش - تبخیر و تعرق استادارد شده (SPEI)، جهت مشخص نمودن دوره‌های مرطوب، در دو ایستگاه هواشناسی درزیکلا و سنگده در حوضه آبریز کسیلیان واقع در استان مازندران با کدنویسی در نرم‌افزار R محاسبه گردید. سپس نتایج حاصل با سری زمانی دبی رودخانه (ایستگاه هیدرومتری ولیک‌بن)، از این نظر که آیا این شاخص‌ها توانایی تشخیص و پیش‌بینی سیل را دارد یا نه، مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. پارامتر‌های احتمال تشخیص (POD)، نسبت هشداردهی اشتباه (FAR) و شاخص موقعیت بحرانی (CSI) برای ارزیابی میزان موفقیت شاخص‌های مذکور در تشخیص سیل، در ایستگاه‌های مورد مطالعه محاسبه شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار POD مربوط به شاخص‌های SPEI و SPI به ترتیب برابر 89/0 و 68/0 است. این مقادیر برای پارامتر CSI برای شاخص‌های ذکر شده به ترتیب برابر 71/0 و 62/0 به دست آمد. همچنین بیشترین و کمترین مقدار پارامتر FAR برای SPEI و SPI به ترتیب برابر 32/0 و 11/0 می‌باشد. بررسی تغییرات زمانی این شاخص‌ها نشان داد که شاخص SPEI به دلیل استفاده از داده‌ی دما و به تبع آن محاسبه تبخیر و تعرق - مخصوصاً در انتهای بهار و تابستان - کارایی تا حدودی بهتر از شاخص SPI در حوضه کسیلیان با رژیم برفی بارانی دارد. نتیجه‌گیری: در کل بر اساس نتایج سه پارامتر POD، FAR و CSI پیشنهاد می‌شود که در حوضه‌های با رژیم برفی بارانی استفاده از شاخص SPEI به دلیل استفاده از دما برای ذوب برف علی‌الخصوص در فصل بهار و تابستان برای پیش‌بینی سیل مناسب‌تر و کاراتر از شاخص SPI است. هرچند که شاخصSPI با به کارگیری تنها یک پارامتر، نتایج مطلوبی در پیش‌بینی سیلاب بدست می‌دهد و از آنجا که بارش تنها داده‌ای است که در همه حوضه‌های آبریز با دقت مناسب و از سالیان دور در دسترس بوده و حداقل دو ارگان در سطح کشور به جمع آوری اطلاعات مربوط به آن می‌پردازند، این شاخص نیز حائز اهمیت است.

Keywords

• پیش‌بینی
• سیلاب
• spi
• spei
• حوضه کسیلیان