ارزیابی ریسک خشکسالی استان اصفهان

STUDENT

DEGREE

YEAR

Drought is a one of the most important natural disasters that has high socio-economic and environmental impacts. Drought is related to a deficiency of precipitation over an extended period of time. This deficiency results in a water shortage for some activity, group, or environmental sector. Drought is also related to the timing of precipitation. Other climatic factors such as high temperature, high wind, and low relative humidity are often associated with drought. However, drought is more than a physical phenomenon or natural event. Its impact results from the relation between a natural event and demands on the water supply, and it is often exacerbated by human activities. The traditional approach to drought management has been reactive, relying on crisis management. Due to the fallacy of crisis management, employing proper risk management techniques has been suggested. In order to move from crisis management to risk management, in this study, risk of drought in Isfahan province was evaluated. Drought hazard index and vulnerability index are components of the drought risk management. Standardized Precipitation Index (SPI) was used as index of drought hazard. For the calculation of SPI, the monthly rainfall data in 47 meteorological stations during the period of 1975-2007 were collected. The time series of rainfall data were prepared and for calculation of the standardized precipitation index in 6, 7, 9 and 12 months timescales were imported to SPI program. ercent of drought occurrence in each severity and time scale of drought was calculated and then the drought index map was obtained. Vulnerability index was calculated through socio-economic indicators (population density and percentage of people involved in agriculture), and physical indicators (available water capacity of soil and land use). Weighted Linear Combination (WLC) technique was applied for combination of vulnerability indicators. To assign weights to the criteria, an Analytical Hierarchy Process (AHP) was used. After providing the maps, fuzzy membership functions for every criterion were used for their standardization. For the weighting of the criteria, Questionnaire was prepared and criteria comparison was done using the participatory approach by a group of experts. Finally, the drought risk index was calculated by multiplying of drought hazard index and vulnerability index. The results showed that risk of very severe drought are mainly concentrated in the central part of province. The North and North East of Isfahan province could experience condition of severe drought. South West of Isfahan province is under moderate drought condition comparing the other parts of the province. Due to rainfall fluctuations, the eastern, southeastern, northeastern and central parts of Isfahan province are in high risk of drought. Map of drought vulnerability index show that the most vulnerability is in the West, South and North-East of province. Map of drought risk index showed that the Northern Province demonstrated high risk in all timescales. The results revealed that drought risk in Isfahan province is a function of climate and vulnerability.To reduce the drought risk in Isfahan province, improving monitoring, mitigation and early warning, building environmental awareness, and promoting water resource management practices should be considered. Keywords: Drought, Risk assessment, Vulnerability, Isfahan province

خشکسالی به عنوان یکی از مهم ترین بلایای طبیعی، هزینه های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی زیادی را به همراه دارد. خشکسالی به معنای کاهش غیر منتظره بارندگی در مدتی می باشد. این کاهش بارندگی منجر به کمبود آب برای برخی فعالیت ها، گرو ها یا بخش های مختلف محیط زیست می شود. خشکسالی همچنین با زمان وقوع خشکسالی در ارتباط می باشد. سایر فاکتورهای اقلیمی مانند درجه حرارت بالا، باد شدید و رطوبت نسبی پایین نیز به وقوع خشکسالی کمک می کنند. اگرچه خشکسالی بیشتر به عنوان یک پدیده طبیعی یا فیزیکی در نظر گرفته می شود اما اثرات آن حاصل کنش متقابل میان یک پدیده طبیعی و نیاز آبی جامعه می باشد و اغلب اثرات آن توسط فعالیت های انسانی تشدید می شود. روش مرسوم برای مدیریت خشکسالی، مدیریت بحران می باشد. با توجه به اشکالات وارده به مدیریت بحران، روش مدیریت ریسک پیشنهاد شد. به منظور تغییر رویه از مدیریت بحران به سمت مدیریت ریسک، ارزیابی ریسک خشکسالی استان اصفهان در این تحقیق انجام گرفت. در این تحقیق ریسک خشکسالی به صورت تابعی از شاخص خطر خشکسالی و شاخص آسیب پذیری تعریف شده است. شاخص بارش استاندارد شده(SPI) به عنوان شاخص خطر خشکسالی در نظر گرفته شد که برای محاسبه آن ابتدا آمار بارش ماهانه 47 ایستگاه هواشناسی و باران سنجی استان طی دوره آماری 1975-2007 جمع آوری گردید. سپس سری زمانی مربوط به داده های بارش تهیه و برای محاسبه شاخص بارش استاندارد شده در بازه های زمانی 6، 7، 9 و12 ماهه وارد برنامه SPI گردید. نقشه درصد وقوع خشکسالی در هر یک از شدت های خشکسالی و برای هر یک از بازه های زمانی تهیه و در نهایت نقشه شاخص خطر خشکسالی به دست آمد. آنالیز آسیب پذیری از طریق شاخص های اقتصادی- اجتماعی( تراکم جمعیت و درصد شاغلین بخش کشاورزی) و شاخص های فیزیکی ( ظرفیت آب قابل استفاده خاک و کاربری اراضی) انجام شد. روش مورد استفاده برای تلفیق لایه های آسیب پذیری روش ترکیب خطی وزنی(wlc) و روش مورد استفاده برای استاندارد سازی و وزن دهی به معیارها به ترتیب روش توابع فازی و روش تحلیل ساختار سلسله مراتبی (AHP) بود. برای اجرای عملیات وزن دهی پرسش نامه ای تهیه و از گروهی از متخصصین خواسته شد که این پرسش نامه را تکمیل نمایند. در نهایت شاخص ریسک خشکسالی از ضرب دو شاخص خطر خشکسالی و آسیب پذیری به دست آمد. نتایج حاصل از شاخص خطر خشکسالی نشان داد به طور کلی مناطق مستعد نسبت به وقوع خشکسالی بسیار شدید عمدتاً در قسمت مرکزی استان متمرکز شده است واستعداد مناطق شمال و شمال شرق به خشکسالی شدید، زیاد می باشد. استعداد مناطق جنوب غربی استان نیز به خشکسالی متوسط بیشتر از سایر مناطق است. بخش های شرقی، جنوب شرقی، شمال شرقی و مرکزی استان به دلیل نوسانات بیشتر در مقادیر بارندگی با خطر بیشتری روبرو هستند چراکه این مناطق دارای فراوانی نسبی ، شدت و گستره بیشتر خشکسالی می باشند. نتایج به دست آمده از پرسش نامه نشان داد که از نظر متخصصین اهمیت درصد شاغلین بخش کشاورزی(53% ) نسبت به تراکم جمعیت(47%) بیشتر می باشد همچنین نوع کاربری(23%) منطقه نسبت به ظرفیت آب قابل استفاده در خاک(77%) وزن بیشتری را به خود اختصاص داده است. نقشه شاخص آسیب پذیری نشان می دهد که بیشترین آسیب پذیری در غرب، جنوب و شمال استان و به صورت پراکنده در شرق استان وجود دارد. نقشه ریسک خشکسالی نشان داد که به طور کلی قسمت های شمالی استان در همه بازه های زمانی ریسک بالای خشکسالی را نشان داد ه اند. نمودارهای حاصل از درصد هر یک از طبقات ریسک نشان داد که در بازه های زمانی کوتاه مدت نسبت به بلندمدت درصد بیشتری از مساحت استان در طبقه ریسک بالا یا خیلی بالا قرار می گیرد. از تحلیل نتایج به دست آمد که میزان ریسک خشکسالی در استان اصفهان تابعی از اقلیم وآسیب پذیری شهرستان های استان می باشد. از جمله اقداماتی که می توان برای کاهش ریسک خشکسالی در استان انجام داد می توان به استقرار نظام پایش و پیش آگاهی خشکسالی در سطح استان، آموزش جامعه در جهت صرفه جویی هر چه بیشتر در منابع آب، ایجاد اشتغال های غیر وابسته به آب، کاهش کشت دیم در مناطقی که با ریسک بالای خشکسالی روبرو هستند، اشاره کرد. کلید واژه ها: خشکسالی، ارزیابی ریسک، آسیب پذیری، استان اصفهان

SUPERVISOR

STUDENT

FACULTY - DEPARTMENT

DEGREE

YEAR

TITLE