تاثیر هم گنی حوزه های آبخیز در دقت روابط منطقه ای سیلاب

در یک حوزه آبخیز، بین وقایع هیدرولوژیک و ساختار فیزیکی و شرایط اقلیمی حاکم بر آن، ارتباط وجود دارد. با توجه به تنوع شرایط در حوزه های آبخیز، عکس العمل های هیدرولوژیکی آن ها با یک دیگر متفاوت است. با شناخت عوامل اصلی می توان حوزه های آبخیز دارای شرایط هیدرولوژیکی مشابه را از طریق روش های تعیین هم گنی تفکیک کرد. در نتیجه، می­توان مدل های برآورد دبی سیلاب را برای حوزه های هم گن با دقت بالاتری نسبت به مدل های کلی منطقه به دست آورد. در این تحقیق، ابتدا کمیت های مورفومتری مختلف ۳۱ حوزه آبخیز انتخابی مربوط به ناحیه خاوری ساحل دریای خزر (خزر خاوری) با مختصات جغرافیایی ۲۲, ◦۵۲ تا ۲۶, ◦۵۶ طول خاوری و۱۸,◦۳۶ تا۵۴,◦۳۷ عرض شمالی در محیط GISاستخراج شد. سپس، بر اساس تجزیه و تحلیل عاملی، کمیت های مساحت، شیب متوسط وزنی و تراکم زهکشی حوزه های آبخیز و متغیر بارندگی متوسط سالیانه به عنوان متغیرهای اصلی انتخاب شد. بر اساس این متغیرها و با استفاده از روش های آماری تجزیه و تحلیل خوشه ای و توابع متمایزکننده و نیز روش گرافیکی منحنی آندرو، حوزه های آبخیز به گروه های هم گن طبقه بندی شد. سپس، بررسی کارآیی گروه های هم گن، با انتخاب دو حوزه آبخیز شاهد در منطقه، از طریق آزمون تحلیل ممیزی، میزان تعلق آن ها به هر یک از گروه های هم گن تعیین شد. درنتیجه، حوزه زرین گل با ۱۰۰ درصد احتمال عضویت به گروه هم گن چهار و حوزه داراب کلا با ۵۴ درصد و ۴۶ درصد احتمال عضویت به ترتیب به گروه های هم گن یک و سه تعلق داشت. بررسی دقت روابط منطقه ای سیل مربوط به گروه های هم گن در مقایسه با رابطه کل منطقه، با استفاده از معیار جذر میانگین مربع خطا (RMSE) نشان داد که روابط مربوط به گروه های هم گن از دقت بالاتری برخوردارند. به عنوان مثال، برای یک گروه هم گن، مقادیر RMSE با دوره بازگشت های ۲، ۵، ۲۵، ۵۰، ۱۰۰ به ترتیب معادل ۳۵.۸، ۴۴.۶، ۶۶.۴، ۸۸.۳، ۱۲۰.۲ در مقایسه با RMSE مربوط به رابطه کل منطقه به ترتیب ۵۸/۷، ۸۰.۵، ۱۱۴.۱، ۱۳۵.۴، ۱۶۴ به دست آمد. با توجه به این مقایسه، مقادیر دبی برآورد شده برای دو حوزه شاهد در دوره بازگشت های مختلف از طریق روابط رگرسیونی گروه های همگن (Qes) با مقادیر حاصل از توابع توزیع فراوانی سیلاب (Qpdf) نشان داد که این مقادیر درسطح معنی داری کم تر از یک درصد و با ضریب ۰.۹۹ R= از همبستگی بسیارخوبی برخوردارند.

کلیدواژه ها:

تجزیه عاملی ، تحلیل خوشه ای ، توابع متمایزکننده ، حوزه خزر ، گروه های هم گن ، منحنی آندرو