بررسی نقش سازندهای زمین‌شناسی و پارامترهای هیدرولوژیکی بر شاخص جریان پایه، مطالعه موردی: ناحیه خزری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

2 استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

چکیده

جریان پایه و شاخص مربوطه که متاثر از عوامل مورفومتری، زمین‌شناسی و هیدرواقلیمی است، همواره یکی از موضوعات مهم در هیدرولوژی بوده و اطلاع از میزان آن، نقش به‌سزایی در برنامه‌ریزی و مدیریت بهینه منابع آب دارد. در این پژوهش با استفاده از داده‌های جریان روزانه رودخانه، جریان پایه و شاخص آن، از روش فیلتر رقومی برگشتی یک پارامتره، در 18 ایستگاه آب‌سنجی حوضه خزری، استخراج شد. پارامترهای فیزیوگرافی محاسبه و عوامل هیدرولوژیکی، اقلیمی و زمین‌شناسی در محیط  GIS برآورد شد. با استفاده از روش آزمون تحلیل عاملی از بین 18 پارامتر مؤثر در شاخص جریان پایه، پنج عامل به‌عنوان عوامل مستقل انتخاب شدند. سپس روابط تحلیل منطقه‌ای به‌روش‌های رگرسیون خطی، توانی، نمایی و چندمتغیره در سطوح معنی‌داری کمتر از یک و پنج درصد به‌دست آمد. علاوه‌ براین، به‌منظور مقایسه و ارزیابی صحت و کارآیی مدل‌های برآوردی، روش آنالیز باقی‌مانده‌ها نیز مورد استفاده قرار گرفت. از بین عامل‌های زمین‌شناسی مشخصاً سازندهای سخت، از بین عوامل مورفومتری، پارامترهای متوسط ارتفاع و تراکم زهکشی حوضه و از جنبه قابلیت اراضی نیز عامل سطح جنگلی، در روش رگرسیون‌های چند متغیره به‌عنوان بهترین برآورد کننده‌ شاخص جریان پایه رودخانه‌ها، تشخیص داده شدند. همچنین، با توجه به مدل‌های رگرسیون خطی، توانی و نمایی تک‌متغیره، پارامتر Q90/Q50 به­عنوان موثرترین عامل هیدرولوژیکی در تخمین شاخص جریان پایه در منطقه تعیین شد. همراهی سازندهای سخت کربناته با نهشته‌های کواترنری و همچنین، سازندهای سخت غیرکربناته با عامل‌های مورفومتری و درصد پوشش جنگلی در  مدل‌های به‌دست آمده، موید نقش کنترل‌کننده عامل زمین‌شناسی بر جریان پایه است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study role of geological formations and hydrological parameters on the based index, case study: Caspian area

نویسندگان [English]

  • Rahim Kazemi 1
  • Ali Reza Eslami 2
1 Scientific Board, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Iran,
2 Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Iran
چکیده [English]

Base flow and related index is influenced by morphometric, geologic and hydroclimatological factors. As a result, it is precondition data for planning and water resources management. In this research, base flow and related index were extracted from daily stream flow data using one parameter recursive digital filter in eighteen hydrometric stations of the Caspian Basin. Physiographic, climatic, hydrological, and geological factors were calculated in GIS environment. Using factor analysis of the eighteen parameters, five factors were selected as independent factors. Statistical models were formulated to calculate several regressions between hydroclimatological and physiographic parameters. Further, residual analysis method was used to compare and evaluate the accuracy and efficiency of the models. Results showed that Hard Formations, the average height of basin, drainage density, and coverage of forest were the best predictors of the base flow index. Statistical models highlights importance of Q90/Q50 ratio as the suitable hydrologic index to estimate the base flow index. Besides, this model confirmed controlling role of Hard formations and the forest coverage on the base flow index.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Base flow
  • Carbonate formation
  • Digital filters
  • Lithologic units
  • Regional models