تحلیل منطقه‌ای فراوانی سیلاب با استفاده از روش رگرسیون چند‌متغیره (مطالعۀ موردی: ایستگاه‌های آب‌سنجی استان قزوین)

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


[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.