Investigation of Temporal Relation between Occurrence of Meteorological and Hydrological Droughts (Case study: Bilverdi-Doozduzan Basin)

Document Type : Research Paper

Authors

1 Tabriz University

2 Tehran

3 Tabriz

Abstract

Due to the importance of water resources and their qualitative and quantitative effects on ecosystems and biological activities, study about drought is very necessary for water resources management. The aim of this study was to determine the temporal relation between the occurrence of meteorological and hydrological droughts in Bilverdi-Doozdoozan basin during a 16-year period, using precipitation and surface flow data obtained from 4 climatic and 4 hydrometric stations. For this purpose, the Standardized Precipitation Index (SPI) and Standardized Run-off Index (SRI) were used. The maximum correlation between meteorological and hydrological droughts (at 99% confidence level) was found for 6 month time intervals. Also the results gained from investigating regional meteorological drought and hydrological drought in basin outlet, indicated the maximum correlation at confidence level of 99% (r=0.771) in 9 month time interval. The results indicated that the distance from precipitation and hydrometric stations, geographical properties and basin topography were effective factors in the investigation of two drought indices relation.

Keywords


اشگرطوسی ش، 1382. پیش­بینی خشکسالی در استان خراسان و بهینه­سازی الگوی کشت جهت سازگاری با آن. پایان­نامه کارشناسی ارشد آبیاری و زه­کشی، دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد.
بی­نام، 1391. گزارش بیلان منابع و مصرف محدوده مطالعاتی بیلوردی-دوزدوزان (3020). ویرایش دوم، شرکت آب منطقه­ای استان آذربایجان­شرقی.
حیدری م، فرخی ا، تنیان س و حصاری ب. 1388. تحلیل خشکسالی­های هواشناسی و هیدرولوژیکی با استفاده از نرم­افزار DIP (مطالعه موردی: ارومیه و خوی). صفحه­های 44 تا 53، پنجمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران (مدیریت پایدار بلایای طبیعی)، 2 تا 3 اردیبهشت. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
شاهرخ­وندی س م، لشتی­زند م و خاکپور م، 1388. بررسی خشکسالی هیدرولوژیک و ارتباط آن با بارش در حوضه رودخانه خرم­آباد. فصل­نامه جغرافیایی آمایش، شماره 6، صفحه­های 145 تا155.
علیزاده ا، 1389. اصول هیدرولوژی کاربردی. انتشارات دانشگاه امام رضا (ع).
قاسمیان د، طارمی سمیرمی م، چزگی ج و بروغنی م، 1388. بررسی ارتباط خشکسالی‌های هیدرولوژیکی و اقلیمی استان خراسان شمالی با استفاده از شاخص SPI. صفحه­های 33 تا 42دومین همایش ملی اثرات خشکسالی و راهکارهای مدیریت آن، 26-25 اردیبهشت، ، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان.
کارآموز م و عراقی­نژاد ش، 1389. هیدرولوژی پیشرفته انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
مفیدی پور ع، یزدی شیخ و، اونق م، سعدالدین ا، 1391. بررسی رابطه خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در حوضه آبخیز اترک. پژوهشنامه مدیریت حوضه آبخیز، سال سوم، شماره 5، صفحه­های 16 تا 26.
محمودی ز و زینی وند ح، 1393. بررسی ارتباط خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی، مطالعه موردی: حوضه آبخیز کشکان استان لرستان. نشریه منابع آب و توسعه، سال دوم، شماره 3، صفحه­های 150 تا 161.
Azareh A, Rahdari MR, Rafiei-Sardoi E and Azariya-Moghadam F, 2014. Investigating the relationship between hydrological and meteorological droughts in Karaj dam Basin. Euro. J. Exp. Bio. 4(3):102-107.
Jung W, 2012. Climate change impact on spatial patterns in drought risk in Willamette River basin, Oregon, USA. Theor. App. Climatol. 108: 355-371.
McKee TB, Doeskin NJ and Kleist J, 1993. The relationship of drought frequency and duration to time scales. Pp. 179-184. 8th Conference on Applied Climatology. 17-22 January Anaheim, California, USA.
Mishra AK, Desai VR, and Singh VP, 2007. Drought forecasting using a hybrid stochastic and neural network model. Journal of Hydrologic Engineering 12(6): 626–638.
Samkhtin VU, and Hughes DA, 2007. Automated estimation and analyses of meteorological drought characteristics from monthly rainfall data. Environmental Modelling & Software 22: 880-890.
Silva VPR, 2003. On climate variability in northeast Brazil. Journal of Arid Environments, 54(2): 256-367.
Smith K, 1998. Environmental Hazards, Rutledge, New York. 79 p.
Soleimani-Sardou F, and Bahremand A, 2013. Hydrological drought analysis using SDI index in Halilrud basin of Iran. International Journal of Environmental Resources Research 3: 279-288.
Shukla SH, and Wood AW, 2008. Use of a standardized runoff index for characterizing hydrologic drought. Geophysical Research Letters 35: 1-7
Tokarczyk T, Szalinska W, 2014. Combined analysis of precipitation and water deficit for drought hazard assessment. Hydrological Sciences Journal 59(9): 1675-1689.
Vicente-Serrano SM, and Lopez-Moreno JI, 2005. Hydrological response to different time scales of climatological drought: an evaluation of the Standardized Precipitation Index in a mountainous Mediterranean basin. Hydrology and Earth System Sciences 9: 523-533.