مقایسه روش‌های درون‌یابی بر پایه فضای فیزیوگرافی و گشتاورهای خطی احتمال در تحلیل فراوانی منطقه‌ای سیلاب در استان مازندران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه زابل

2 استادیار دانشکده منابع طبیعی دانشگاه زابل

3 استادیار دانشکده منابع طبیعی زابل

4 دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

حداکثر دبی لحظه‌ای سالانه 38 ایستگاه هیدرومتری استان مازندران با حداقل و حداکثر طول آماری 13 و 56 سال و خصوصیات فیزیوگرافی و اقلیمی حوضه‌های آبریز گردآوری شد. در ابتدا، با استفاده از روش‌ درون‌یابی بر پایه فضای فیزیوگرافی (PSBI) مناطق همگن در فضای فیزیوگرافی و براساس رویکرد همسایگی هیدرولوژیکی تعیین گردید. طراحی فضای فیزیوگرافی با استفاده از شش متغیر فیزیوگرافی مؤثر بر سیلاب و روش تجزیه مؤلفه‌های اصلی چند متغیره انجام شد. در تمام دوره‌‌های بازگشت‌ 10، 20، 50 و 100 سال، مدل نمائی بعنوان بهترین مدل نیم‌تغییرنما انتخاب گردید؛ و برآوردهای منطقه‌ای با استفاده از تکنیک کریجینگ معمولی در فضای فیزیوگرافی بدست آمد. سپس به منظور بررسی صحت نتایج، از روش گشتاورهای خطی نیز برای تحلیل فراوانی منطقه‌ای سیلاب استفاده شد. در این روش مناطق همگن براساس الگوریتم خوشه‌بندی سلسله مراتبی وارد تعیین گردیدند. همگنی مناطق بدست آمده از خوشه‌بندی با استفاده از آزمون‌های همگنی و ناهماهنگی بررسی شد. سپس با استفاده از آزمون نکویی برازشZDIST ، توزیع لجستیک تعمیم یافته برای هر سه خوشه بعنوان بهترین توزیع منطقه‌ای انتخاب گردید و برآوردهای منطقه‌ای براساس پارامترهای توزیع منتخب بدست آمد. در نهایت عملکرد دو روش با استفاده از روش ارزیابی جک نایف و چهار شاخص آماری BIAS، BIASr،RMSE وRMSEr بررسی گردید. نتایج نشان داد روش PSBI براساس هر چهار شاخص در نظر گرفته شده، عملکرد بهتری نسبت به روش گشتاورهای خطی ارائه می‌دهد و با افزایش دوره بازگشت کیفیت برآوردهای آن بهبود می‌یابد، در حالی که روش گشتاورهای خطی برای دوره‌های بازگشت کوتاه عملکرد بهتری را ارائه می‌دهد

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Comparison physiographical space based interpolation and Linear moments methods for regional flood frequency analysis in Mazandaran Province

نویسندگان [English]

  • Abdolhamid Dehvari 2
  • Ahmad Pahlavanravi 3

2 Assistant Professor, University of Zabol

3 Assistant Professor, University of Zabol

چکیده [English]

Abstract
The physiographical and climatological attributes of basins and maximum annual flood statistics were obtained from 38 hydrometric stations of Mazandaran province with minimum and maximum statistical periods 13 and 56 years. The first, homogenous regions in the physiographic space based on neighborhood approach were determined by using physiographical space based interpolation (PSBI) method. The Principal Component Analysis was used to design physiographic space using the six physiographic variables affecting the flood. The exponential model had the best fit to semi-variogram model in 10, 20, 50 and 100 year return periods, and regional estimates obtained using ordinary Kriging technique based physiography space. In order to evaluated the accuracy results using L-moments method for regional flood frequency analysis. In this method Ward hierarchical clustering has been used to the determination of homogeneous regions. Homogeneity areas were adjusted by using homogenous and discordancy tests. Using goodness-of-fit Z DIST the Generalized Logistic distribution was selected for all clusters as the best regional distribution and regional estimates obtained by parameters selected distribution. Finally, performance methods evaluated using Jack Knife procedure and the four statistical indexes BIAS, BIASr, RMSE, and RMSEr. Results showed that the PSBI method provide better performance than the L-moments at the four indexes considered and improving estimated by increasing the return periods, while the L-moments offers better performance for short return periods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Regional flood frequency analysis
  • Linear moments
  • Geostatistics
  • Physiographical space
  • Mazandaran Province