جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "sen’s slope estimator" در نشریات گروه "آبخیزداری، بیابان، محیط زیست، مرتع"
تکرار جستجوی کلیدواژه «sen’s slope estimator» در نشریات گروه «کشاورزی»-
مقدمه و هدف
شوری آب آبیاری یکی از مهم ترین عوامل در کاهش محصولات کشاورزی است. استان مازندران یکی از مهم ترین مناطق در زمینه ی تولید مرکبات در ایران است که بخشی از باغ های مرکبات آن با آب های زیرزمینی آبیاری می شوند. بنابراین این تحقیق، با هدف بررسی شوری (EC) آب های زیرزمینی در استان مازندران و تاثیر آن بر عملکرد مرکبات انجام شد. برای این منظور، داده های شوری مربوط به 300 حلقه چاه مربوط به شرکت آب منطقه ای استان مازندران، هم به صورت مکانی و هم به صورت زمانی در نوار ساحلی استان مازندران به مساحت 8252 کیلومترمربع در مدت 9 سال متوالی و طی دوره های شش ماهه، با استفاده از نرم افزار ArcGIS 10.7.1 پهنه بندی شدند.
مواد و روش هانقشه های شوری با روش کریجینگ معمولی (OK) و با استفاده از میانگین شوری در دوره های شش ماهه از ابتدای سال 1391تا پایان سال 1399، با استفاده از نرم افزار ArcGIS 10.7.1 به دست آمد. براساس رابطه ارایه شده برای کاهش عملکرد نسبت به شوری ((4/1-EC)100-13=Y)، به ترتیب شوری های 1/40، 2/17، 2/94 و 3/71 dS/m برای حصول عملکردهای برابر 100، 90، 80 و 70 درصد، در نظر گرفته شد. بر این اساس، مساحت تحت عملکردهای 100%، 90-100%، 80-90% و 70%> به دست آمد. آزمون من-کندال و تخمین گر شیب سن نیز برای پیش بینی تغییرات در سال های آتی استفاده شد.
یافته هانقشه های EC پهنه بندی شده نشان دادند که شوری آب های زیرزمینی از غرب به شرق استان، افزایش می یابد. براساس آزمون من-کندال، روند تغییرات زمانی معنی داری برای مساحت های تحت عملکرد <70% (3/71EC>) و عملکرد 100% (1/40EC<) به دست آمد، که نشان می دهد شوری آب های زیرزمینی می تواند برای باغ های مرکبات نوار ساحلی استان مازندران نگران کننده باشد. براساس معادله حاصل از تخمین گر شیب سن، برآورد شد که چنانچه این روند ادامه یابد، از سال 1400 مساحت تحت عملکرد 100% به صفر خواهد رسید و حداکثر تا سال 1426، بازده تولید مرکبات در نوار ساحلی، به زیر 70 درصد خواهد رسید.
نتیجه گیرینتایج این تحقیق نشان داد که شوری آب های زیرزمینی در قسمت شرقی با گذشت زمان بیش تر شده و سطح وسیع تری را در اطراف تالاب میان کاله در بر می گیرد که احتمالا می تواند به دلیل نشت آلودگی تالاب به سفره آب های زیرزمینی آن محدوده باشد. کاهش کیفیت آب های زیرزمینی در طی زمان، می تواند ناشی از دو عامل کاهش بارندگی در سال های اخیر و حفر چاه های غیرمجاز و متعاقبا برداشت بی رویه از چاه های منطقه دانست. در کل، پیشنهاد می شود که آب های زیرزمینی در این منطقه به صورت کاملا کنترل شده، مورد بهره برداری قرار گیرد تا از کاهش روند کیفی آن جلوگیری شود.
کلید واژگان: آزمون من-کندال, پهنه بندی مکانی و زمانی, تخمین گر شیب سن, کریجینگ معمولی, نوار ساحلی دریای خزرIntroduction and ObjectiveOne of the main factors of the reducing agricultural production is the irrigation water salinity. Mazandaran province is one of the most important citrus-producing area in Iran, where the groundwater used for supplying the irrigation water in citrus orchards of the province. The main objective of this paper was to determine map spatial and temporal variations of groundwater salinity (EC) in the coastal strip of Mazandaran province with an area of 8252 km2. The collected data of 300 wells of the study area were measured by Mazandaran Regional Water Authority for 9 consecutive years and defined for ArcGIS 10.7.1 software as the average ECs for each 6 months.
Material and MethodsEC maps were obtained by ordinary kriging (OK) for each 6-month periods from and the beginning of 2012 to the end of 2020, by using ArcGIS 10.7.1 software. According to the derived empirical function of the effect of EC on the citrus yield (Y=100-13(EC-1.4)). According to this function, ECs of 1.40, 2.17, 2.94 and 3.71 dS/m, corresponding to relative yields of 100, 90, 80 and 70% were selected, respectively. Thereby, areas belonging to the classes of 100%, 90-100%, 80-90% and <70% were outlined. In addition, the Mann–Kendall test and Sen’s slope were used to project future changes.
ResultsThe result of EC maps indicated that the salinity of groundwater increases from west to east of the province. The Mann-Kendall test result showed a significant temporal trend of the size of the area below the <70% yield (EC >3.71 dS/m) and 100% (EC <1.40 dS/m), presenting that the salinity of groundwater can be a concern for citrus orchards in the coastal strip of Mazandaran province. The equation given by Sen’s slope estimator denoted that if this trend is continuing, the area under 100% yield will reach to zero in 2021 and the yield of citrus in the coastal strip will reach below 70% at the latest by 2047.
ConclusionThis study has shown that the salinity of groundwater was increasing in the eastern part over the time and it covered a wider area around the Miankaleh lagoon, which may be due to the leakage of the lagoon to the groundwater aquifer in that area. The reduction of groundwater quality over the time can be attributed to two factors: reduced rainfall in recent years and digging illegal wells and subsequently consumed extraction of wells in the region. Taken together, it is suggested that the wells in the area will be exploited completely controlled to prevent the reduction trend of its quality.
Keywords: Caspian coastal strip, Mann-Kendall test, Ordinary kriging, Sen’s slope estimator, Spatial, temporal mapping -
مقدمه
بررسی وضعیت اقلیمی در حوزه های آبخیز، نقش تعیین کننده ای در برنامه ریزی های مدیریت منابع آب دارد. این در حالی است که تغییرات دما و بارش اثر زیادی بر روی دبی رودخانه ها، فرسایش خاک، نوسان سطح سفره های آب زیرزمینی و وقوع سیلاب ها به جا می گذارند. انجام پژوهش های مرتبط با تغییر اقلیم، به منظور آمادگی هرچه بیشتر برای مقابله با هزینه های خسارت بار ناشی از این تغییر بسیار ضروری است. بررسی مطالعات انجام گرفته در کشور نشان می دهد، مقیاس مطالعه در اکثر موارد در سطح محلی است و بررسی روند دبی متوسط سالانه و بزرگی آن به ویژه در سطح کشور مطالعه نشده است. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف تعیین روند دبی متوسط سالانه و بزرگی آن در سطح کشور انجام شد.
مواد و روش هادر این پژوهش، روند دبی متوسط سالانه در سطح کشور با لحاظ اثر سدها، با استفاده از روش من کندال و شیب سن انجام شده است. ابتدا، آمار تمامی ایستگاه های هیدرومتری موجود در زیرحوضه های شش حوزه آبخیز بزرگ کشور از شرکت مدیریت منابع آب کشور دریافت شد. در نهایت، 139 ایستگاه هیدرومتری با طول دوره آماری 17 تا 65 سال انتخاب شد. آمار این ایستگاه ها با اطلاعات موجود در ایستگاه های مجاور مقایسه و مقادیر مشکوک نیز کنترل شد. همگن بودن داده ها نیز با استفاده از آزمون توالی و بازسازی سال های فاقد آمار با استفاده از رگرسیون خطی از طریق استفاده از ایستگاهی با بالاترین ضریب همبستگی برای هر ایستگاه با آمار ناقص، انجام شد. در گام بعدی، بررسی روند دبی متوسط سالانه و بزرگی آن از آزمون های غیر پارامتریک من کندال و تخمین گر شیب سن در محیط نرم افزار XLSTAT انجام شد. پس از تعیین روند ایستگاه های مطالعاتی، نقشه توزیعی روند دبی جریان در سطح کشور مشتمل بر شش حوزه آبخیز بزرگ کشور در محیط نرم افزار ArcGIS10.2 تهیه شد.
نتایج و بحثنتایج این پژوهش نشان داد، 14 ایستگاه تحت تاثیر سد بوده اند که با این وجود، در ایستگاه های بدون دخالت سد، تعداد 84 ایستگاه دارای روند کاهشی (60 درصد)، شش ایستگاه روند افزایشی (پنج درصد) و 35 ایستگاه (25 درصد) دیگر نیز در سطح اطمینان 95 درصد فاقد روند بودند. بررسی روند سری زمانی میانگین دبی سالانه در هر یک از شش حوزه آبخیز بزرگ کشور نیز نشان داد، 80 درصد از ایستگاه های مطالعاتی در حوزه آبخیز خلیج فارس و دریای عمان دارای روند کاهشی بوده است، در حالی که به ترتیب 20، 10 و نه درصد از کل ایستگاه های مطالعاتی حوز ه های آبخیز دریای خزر، فلات مرکزی و خلیج فارس و دریای عمان و نیز تمام ایستگاه های حوزه آبخیز مرزی شرق (هامون) فاقد روند بوده اند. در این بین، کل ایستگاه های مطالعاتی در حوزه آبخیز دریاچه ارومیه و سرخس و 68 درصد از ایستگاه های مطالعاتی در حوزه آبخیز دریای خزر از روند کاهشی برخوردار بوده اند.
نتیجه گیرینتایج به دست آمده از این پژوهش، نشان دهنده وجود روند کاهشی و معنی دار در غالب ایستگاه های مطالعاتی (84 ایستگاه) بود. از همین رو، روند کاهشی ایستگاه های هیدرومتری در سطح کشور را می توان به کاهش بارش، افزایش دما و ظهور خشکسالی های طاقت فرسایی ناشی از تغییرات اقلیمی و همچنین دخالت های انسانی از جمله افزایش بی رویه احداث سدها و نیز تغییر کاربری غیراصولی ارتباط داد. با این حال، یکی از محدودیت های پژوهش حاضر، عدم لحاظ تغییرات اقلیمی و تغییرات کاربری اراضی و تعیین سهم هرکدام از عوامل مذکور در روند کاهشی و افزایشی ایستگاه های مذکور است. نتایج پژوهش حاضر می تواند برای برنامه ریزان و سیاست مداران عرصه آب به جهت مدیریت منابع آب بسیار مفید و حایز اهمیت باشد.
کلید واژگان: آزمون غیرپارامتریک, تخمین گر شیب سن, دبی جریان, رواناب, من کندالIntroductionInvestigating the climatic condition over watersheds has a decisive role in water resource management planning. Meanwhile, changes in temperature and precipitation have a great effect on the discharge of rivers, soil erosion, and fluctuations in the level of ground water, and the occurrence of floods. It is very necessary to carry out research related to climate change in order to prepare as much as possible to deal with the harmful costs caused by this change. The review of the studies conducted in Iran also shows that the scale of the study is in most cases at the local level and the study of the mean annual discharge trend and its magnitude has not been studied especially over Iran country. Therefore, the current research was planned with the aim of determining the mean annual discharge trend and magnitude over Iran.
Materials and methodsIn the present study, the trend of mean annual discharge in Iran was determined by considering the effect of dams using Mann-Kendall and Sen’s slope methods. First, the statistics of all the hydrometric stations located in the Iran six major drainage watersheds were obtained from Iran Water Resources Management Company. Finally, 139 hydrometric stations with a statistical period of 17 to 65 years were selected in this study. The statistics of these stations were compared with the data available in nearby stations and suspicious values were also controlled. The homogeneity of the data and reconstructing the missing data was carried out using the run test and linear regression through the station with the highest correlation coefficient for each station with incomplete station, respectively. In the next step, non-parametric Mann-Kendall and Sen’s slope estimator tests were carried out within XLSTAT software in order to evaluate the trend and its magnitude analyses. After determining the trend of the study hydrometric stations, the spatial distribution map of the mean annual discharge trend in Iran six major drainage watersheds were prepared within Arc/GIS 10.2 software.
Results and discussionThe results showed that 14 hydrometric stations were affected by the dam. However, in the hydrometric stations without dam, 84, six and 35 hydrometric stations have a decreasing trend (60%), an increasing trend (5%), and no trend at the 95% confidence level, respectively. Examining the trend of the time series of mean annual discharge in each of Iran six major drainage watersheds also showed that 80% of the study stations in the Persian Gulf and Oman Sea watershed have a decreasing trend, while no trend were detected in 20%, 10% and 9% of the total study stations in the Caspian Sea, the Central Plateau, and the Persian Gulf and Oman Sea watersheds, respectively as well as all the stations of the eastern watershed (Hammon). In the meantime, all study hydrometric stations in Urmia Lake and Sarakhs watersheds and 68% of the study hydrometric stations in the Caspian Sea watershed have a decreasing trend.
ConclusionThe results obtained from this research showed that the decreasing trend was detected in most of the hydrometric stations (84 hydrometric stations). Therefore, the decreasing trend of hydrometric stations in Iran can be related to the decrease in rainfall, increase in temperature and the emergence of excruciating droughts caused by climate changes and also human interference, including the excessive increase in the construction of dams and the change of unprincipled land use. However, one of the limitations of the current research is not taking into account climate changes and land use changes and determining the contribution of each of the mentioned factors in the decreasing and increasing trend of the mentioned stations. The results of the present research can be very useful and important for water planners and politicians in order to manage water resources.
Keywords: Flow discharge, Mann-Kendall, Nonparametric test, runoff, Sen’s Slope Estimator -
بارندگی و دبی از مهم ترین پارامترهای اقلیمی و هیدرولوژی هستند که پیش بینی رفتار آن ها جهت مدیریت منابع آبی اهمیت ویژه ای دارد. در این پژوهش، روند پارامترهای بارش، دمای حداکثر، حداقل و متوسط و دبی در بازه زمانی 30 ساله در ایستگاه شهر ایلام و ایستگاه گل گل مورد بررسی قرار گرفت. از آزمون های من-کندال و سن جهت تعیین روند و از آزمون پتیت جهت تعیین نقطه شکست استفاده شد. جهت بررسی رابطه بین دبی و بارش، شاخص خشکسالی SPI و SDI محاسبه و سپس رابطه آن ها در 6 بازه زمانی 3، 6، 9، 12، 24 و 48 ماهه به روش همبستگی پیرسون تعیین گردید. نتایج نشان داد که روند بارندگی در برخی از ماه ها افزایش و برخی ماه های دیگر کاهشی است. روند میانگین دما و میانگین دمای حداکثر در اکثر ماه ها صعودی ولی روند میانگین دمای حداقل، غالبا نزولی است. روند دبی در اکثر ماه ها نزولی می باشد. نتایج ضریب همبستگی پیرسون نشان داد که بین شاخص خشکسالی SPI و SDI همبستگی معنی داری وجود دارد. با توجه به نتایج آزمون پتیت، زمان تغییر متغیرها اوایل دهه 80 می باشد و شکست در سری زمانی دبی بیش تر از بارش است که نشان می دهد در کنار عوامل اقلیمی، عوامل انسانی در آبدهی حوزه موثر بوده اند.
کلید واژگان: آزمون پتیت, آزمون من- کندال, تخمین گر شیب سن, شاخص SPI, همبستگی پیرسونRainfall and discharge are the most important climatic and hydrological parameters, the prediction of their behavior is of special importance for water resources management. In this study, the trend of precipitation parameters, maximum, minimum and average temperature and flow over a period of 30 years in Ilam meteorological station and Gol-Gol hydrometric station evaluated. Mann-Kendall and Sen's slope estimator tests were used to determine the trend and Pettitt test was used to determine the change point. To investigate the relationship between discharge and precipitation, SPI and SDI drought indices were calculated and then their relationship in 6 time periods of 3, 6, 9, 12, 24 and 48 months was determined by Pearson correlation method. The results showed that the rainfall trend increased in some months and decreased in others. The average temperature trend and the maximum temperature trend are upward in most months, but the minimum average temperature trend is often downward. Discharge trends are declining in most months. The results of Pearson correlation coefficient showed that there is a significant correlation between SPI and SDI drought indices. According to the results of Pettitt test, the time of change of variables is in the early 80's and the change point in the discharge time series is more than precipitation, which shows that along with climatic factors, human factors have been effective in the discharge rate of the basin.
Keywords: Pettitt test, Man-Kendall test, Sen's slope estimator, SPI Index, Pearson correlation -
رودخانه ها نقش بسیار مهمی در اقتصاد و کشاورزی دارند اما تغییر اقلیم و مدیریت نادرست این منابع را تحت تاثیر قرارداده اند. برای مدیریت بهتر این منابع اطلاع از روند دبی آن ها و عوامل ایجاد کننده ی روند ضروری می باشد. کاهش شدید بارندگی و دوره های خشک ناشی از آن، تاثیرهای منفی بسیاری بر منابع آب می گذارد. تداوم و گسترش خشکسالی ها از تبعات تغییر اقلیم می باشد. این پژوهش به بررسی تغییرات بارندگی و دبی در حوضه آبریز ارس واقع در شمال غرب کشور پرداخته است. به این منظور پس از همگنی و صحت سنجی داده ها، 9 ایستگاه هیدرومتری و 5 ایستگاه باران سنجی با دوره آماری سال های آبی 95-1366نتخاب شد. هدف این پژوهش، ارزیابی روند تغییرات سری های زمانی متغیرهای بارش و دبی با استفاده از آزمون های من-کندال و تخمینگر سن است. نتایج تحلیل روند نشان داد که در مقیاس سالانه بارندگی در دو ایستگاه روند افزایشی و در مابقی روندی نداشته است و در تحلیل روند دبی در شش ایستگاه روند کاهشی و در سه ایستگاه هیچ روندی نداشته است.
کلید واژگان: آزمون من-کندال, بارندگی, تغییر اقلیم, دبی, روند, شیب سنRivers play an important role in the economy and agriculture, but climate change and improper management have affected these resources. In order to better manage rivers, it is necessary to know their discharge trend and the factors that create the trend. The severe decrease in rainfall and the resulting dry periods have many negative effects on water resources. The continuation of droughts is a consequence of climate change. This study investigates rainfall and discharge changes in the Aras catchment located in the northwest of Iran. For this purpose, after data validation, 9 hydrometric stations and 5 rain gauging stations were selected with the statistical period of 1987-2016. The purpose of this study was to evaluate the trend of time series variations of precipitation and discharge variables using Mann-Kendall and Sen’s slope estimator tests. The results of the trend analysis showed that precipitation at two stations increased, however other stations did not experience any trends. Furthermore, there has been a downward trend in the discharge trend analysis at the six stations and no trends in the other three stations.
Keywords: discharge, Mann-kendall test, precipitation, Sen’s slope estimator, trend
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.