نشریه علمی - پژوهشی مرتع و آبخیزداری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری آبخیزداری، دانشگاه یزد

2 استادیار گروه مرتع و آبخیزداری دانشگاه ملایر

3 عضو هیئت‌علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان قزوین

4 کارشناس شرکت آب منطقه‏ ای استان قزوین

چکیده

تعیین دبی اوج سیل برای دوره‏های برگشت مختلف یکی از پارامترهایِ مهمِ طراحیِ سازه‏های کنترل سیل است. مشکل عمدة برنامه‏ریزان در مقابله با سیل فقدان داده یا بی‌کفایتی داده‏های موجود است. تعمیم نتایج از مناطق دارای آمار به مناطق فاقد آمار یکی از مطمئن‏ترین راهکارهاست. هدف اصلی این تحقیق نیز تحلیل منطقه‏ای فراوانی سیلاب در استان قزوین با استفاده از روش رگرسیون چند‏متغیره است. از 23 ایستگاه هیدرومتری هشت ایستگاه، به دلیل آمار کوتاه‏مدت و وجود سد مخزنی در بالادست، حذف شد. تحلیل عاملی مشخص کرد که پنج عامل‌ـ محیط حوضه، قطر دایرة معادل، زمان تمرکز، طول آبراهة اصلی و مساحت حوضه‌ـ مهم‌ترین عوامل مؤثر در پیک سیلاب‌اند. پانزده ایستگاه باقی‌مانده، با به‌کارگیری تحلیل خوشه‏ای، به دو منطقة همگن تقسیم و همگنی این نواحی با استفاده از آزمون‏های همگنی گشتاورهای خطی تأیید شد. بر اساس معیار نکویی برازش (Zdist) گشتاورهای خطی، توزیع نرمال‏ تعمیم‏یافته با آماره‌ای معادل 29/0 بهترین توزیع برای کل منطقه بود. اما، برای نواحی همگن 1 و 2 به‌ترتیب توزیع‏های لجستیک ‏تعمیم‏یافته و پاره‏توی تعمیم‏یافته، با آماره‌هایی برابر با 09/0 و 56/1، دارای بهترین برازش بودند. پس از محاسبة مقادیر پارامترهای توزیع‏های منتخب، مقادیر دبی با دورة بازگشت‏های مختلف برای همة ایستگاه‏ها برآورد شد. سپس، در هر منطقة همگن و برای هر دورة ‏بازگشت، روابط رگرسیونی بین دبی حداکثر سیل و عوامل مؤثر بر دبی اوج سیلاب تهیه شد؛ با این روابط، می‏توان دبی اوج سیل با دورة بازگشت‏های مختلف را در حوضه‏های فاقد آمار برآورد کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Regional flood frequency analysis using multiple regression method (Case study: hydrometric stations of Qazvin province)

نویسندگان [English]

  • Jamal Mosaffaie 1
  • Davoud Akhzari 2
  • Saeed Rashvand 3
  • Javad Ataei 4

1 PhD. of Watershed Managment, University of Yazd, Iran

2 Professor Assistant of Rangeland Management, Malayer University, Iran

3 Scientific member of Qazvin Natural Resources Research Center

4 Specialist of Qazvin regional water company

چکیده [English]

One of the important parameters in the design of flood control structures is to determine flood peak discharge for various return periods. A primary issue of planners in the face with flood is lack of data or insufficient data. One of the most reliable strategies is generalizing the results from sites with observed data to ungauged locations. The main goal of this study is regional flood frequency analysis using multiple regression method for Qazvin province of Iran. 8 out of 23 existing hydrometric station were removed because of the short-term statistics and construction of storage dam at upstream. The results of factor analysis showed that perimeter, equivalent diameter, time of concentration, length of main waterway and area were the main variables affecting flood magnitude. The remaining 15 stations were divided into two homogenous regions using cluster analysis. Homogeneity of these two regions was confirmed using homogeneity and heterogeneity tests of L-moments. Based on the best-fit criteria of Zdist, GNO distribution with the statistic of 0.29 has the best fit for the entire region but for one and two homogeneous regions, GLO and GPA distributions with the statistics equal to 0.09 & 1.56 have the best fit respectively. After calculating parameter values for selected distributions, discharges with different return periods were estimated for all stations. Then, regression relations were obtained between peak discharge and factors affecting flood peak for each return periods at two homogeneous regions. Peak discharges at ungauged locations can be estimated for different recurrence interval using these relationships.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Regional flood analysis
  • multiple regression
  • L-moments
  • Cluster Analysis
  • Qazvin Province
[1] Eslamian, S. and Chavoshi Borujeni, S. (2004). Regional flood frequency analysis using L-Moments in central basins of Iran, Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, Water and Soil Science, 7, 1-17.
[2] Greenwod, J.A., Landwehr, J.M., Matalas, N.C. and Wallis, J.R. (1979). Probability Weighted Moments: definition and relation to parameters of several distributions expressible in inverse form, Water Resources Research, 15, 1049-1054.
[3] Hosking, J.R.M. (1986). The Theory of Probability Weighted Moments, Reseach Report Rc12210, IBM Reseach, Yorktown Heights, New York.
[4] Hosking, J.R.M. (1990). L-Moments: Analysis and estimation of distributions using linear combinations of order statistics, Royal Statistical Society B, 52, 105-124.
[5] Hosking, J.R.M. and Wallis, J.R. (1993). Some statistical useful in regional frequency analysis, Water Resources Research, 29, 271-281.
[6] Lettenmaier, D.P., Wallis, J.R. and Wood, E.F. (1987). Effect of regional hetergenety an flood frequency estimation, Water Resources Research, 23, 313-323.
[7] Malekinezhad, H. (2007). Determination and evaluation of flood-probability relations using regression based techniques, 7th international seminar on river engineering, Shahid chamran university of Ahvaz, Iran.
[8] Malekinezhad, H., Nachtnebel, H.P. and Klik, A. (2011). Comparing the index-flood and multiple-regression methods using L-moments, Physics and Chemistry of the Earth, 36, 54-60.
[9] Modarres, R. and Soltani, S. (2007). Flood frequency analysis using L-moments, 7th international seminar on river engineering, Shahid chamran university of Ahvaz, Iran.
[10] Payravand, V., Salajegheh, A., Mahdavi, M. and Zare Chahouki, M.A. (2010). Comparison of regional flood analysis methods in central Alborz region, Journal of Range and watershed management, 63, 131-147.
[11] Pandey, G.R. and Nguyen, V.T.V. (1999). A comparative study of regression based methods in regional flood frequency analysis, Journal of Hydrology, 225, 92-101.
[12] Rahnama, M. and Rostami, R. (2007). Halil-River Basin Regional Flood Frequency Analysis Based on L-moment Approach, International Journal of Agricultural Research, 2, 261-267.
[13] Shamkoueyan, H., Ghahraman, B., Davary, K. and Sarmad, M. (2009). Flood frequency analysis using Linear moment and flood index method in Khorasan provinces, Journal of Water and Soil, 23, 31-43.
[14] Wallis, J.R., Matalas, N.C. and Slack, J.R. (1974). Just a moment!, Water Resources Research, 10, 211-219.