علیرضا اسلامی؛ رحیم کاظمی
چکیده
تحلیل فراوانی منطقه‌ای سیلاب ابزار توانمندی در برآورد و تحلیل جریان سیل درحوزه‌های آبخیز می‌باشد. در این پژوهش، روش‌های مختلف تحلیل منطقه‌ای سیلاب و همگن‌بندی هیدرولوژیکی حوضه‌ها که در کشور انجام شده، بررسی شده است. در میان روش‌های متعدد تعیین همگنی زیرحوضه‌ها، روش تحلیل خوشه‌ای به‌دلیل قابلیت استفاده از تحلیل عاملی ...
بیشتر
تحلیل فراوانی منطقه‌ای سیلاب ابزار توانمندی در برآورد و تحلیل جریان سیل درحوزه‌های آبخیز می‌باشد. در این پژوهش، روش‌های مختلف تحلیل منطقه‌ای سیلاب و همگن‌بندی هیدرولوژیکی حوضه‌ها که در کشور انجام شده، بررسی شده است. در میان روش‌های متعدد تعیین همگنی زیرحوضه‌ها، روش تحلیل خوشه‌ای به‌دلیل قابلیت استفاده از تحلیل عاملی برای انتخاب مهمترین عوامل موثر، سادگی امکان لحاظ کردن عوامل متنوع، استقلال پارامترهای موثر، دقت در تفکیک گروه‌های همگن و مزیت استفاده از توابع تشخیص، مناسب‌ترین روش است. روش رگرسیون چند متغیره به‌ویژه آنجا که همگنی حوزه‌های آبخیز با دقت لازم تعیین شده باشند، کارایی مناسبی در تحلیل منطقه‌ای سیلاب از خود نشان داده است. روش گشتاورهای خطی بهعلت دارا بودن دو ویژگی وجود و یکتایی، از کارایی خوبی در تخمین پارامترها و انتخاب توزیعهای مناسب آماری برخوردار می‌باشد. به‌نحوی‌که در تحلیل فراوانی منطقه‌ای سیلاب به‌ویژه در شرایط مواجه با کمبود آماری یا طول دوره کم و دادههای دارای اریب، روش گشتاور خطی نسبت به سایر روش‌ها عملکرد بهتری دارد. نتایج بررسی و تحلیل نتایج مربوط به روش مدلهای سامانههای هوشمند نظیر شبکههای عصبی مصنوعی (ANNS) و منطق فازی، نشان‌دهنده قابلیت بالا در ایجاد برقراری روابط غیرخطی بین متغیرهای ورودی چندگانه می‌باشد. نتایج بررسی عوامل مختلف مورد استفاده در روش‌های تحلیل منطقه‌ای نشان داد که عوامل فیزیوگرافی بیشترین درصد (72.11) و بعد از آن عوامل اقلیمی با 17.69 و پارامترهای پوشش زمینی با 7.48 درصد مورد استفاده قرار گرفته‌اند. همچنین، کمینه مشارکت مربوط به عامل هیدرولوژیکی با 2.72 درصد است. از میان پارامترهای فیزیوگرافی، عامل مساحت حوضه با 30.19 درصد مشارکت، بیشترین تأثیرگذاری را در تحلیل منطقه‌ای سیلاب داشته است. از میان عوامل اقلیمی، بیشترین درصد کاربرد مربوط به عامل متوسط بارندگی سالیانه با 73.08 درصد به‌دست آمد.
رحیم کاظمی؛ علیرضا اسلامی
چکیده
جریان پایه و شاخص مربوطه که متاثر از عوامل مورفومتری، زمین‌شناسی و هیدرواقلیمی است، همواره یکی از موضوعات مهم در هیدرولوژی بوده و اطلاع از میزان آن، نقش به‌سزایی در برنامه‌ریزی و مدیریت بهینه منابع آب دارد. در این پژوهش با استفاده از دادههای جریان روزانه رودخانه، جریان پایه و شاخص آن، از روش فیلتر رقومی برگشتی یک پارامتره، در ...
بیشتر
جریان پایه و شاخص مربوطه که متاثر از عوامل مورفومتری، زمین‌شناسی و هیدرواقلیمی است، همواره یکی از موضوعات مهم در هیدرولوژی بوده و اطلاع از میزان آن، نقش به‌سزایی در برنامه‌ریزی و مدیریت بهینه منابع آب دارد. در این پژوهش با استفاده از دادههای جریان روزانه رودخانه، جریان پایه و شاخص آن، از روش فیلتر رقومی برگشتی یک پارامتره، در 18 ایستگاه آب‌سنجی حوضه خزری، استخراج شد. پارامترهای فیزیوگرافی محاسبه و عوامل هیدرولوژیکی، اقلیمی و زمین‌شناسی در محیط GIS برآورد شد. با استفاده از روش آزمون تحلیل عاملی از بین 18 پارامتر مؤثر در شاخص جریان پایه، پنج عامل بهعنوان عوامل مستقل انتخاب شدند. سپس روابط تحلیل منطقه‌ای به‌روش‌های رگرسیون خطی، توانی، نمایی و چندمتغیره در سطوح معنی‌داری کمتر از یک و پنج درصد به‌دست آمد. علاوه براین، به‌منظور مقایسه و ارزیابی صحت و کارآیی مدلهای برآوردی، روش آنالیز باقی‌مانده‌ها نیز مورد استفاده قرار گرفت. از بین عامل‌های زمین‌شناسی مشخصاً سازندهای سخت، از بین عوامل مورفومتری، پارامترهای متوسط ارتفاع و تراکم زهکشی حوضه و از جنبه قابلیت اراضی نیز عامل سطح جنگلی، در روش رگرسیون‌های چند متغیره بهعنوان بهترین برآورد کننده شاخص جریان پایه رودخانه‌ها، تشخیص داده شدند. همچنین، با توجه به مدلهای رگرسیون خطی، توانی و نمایی تک‌متغیره، پارامتر Q90/Q50 بهعنوان موثرترین عامل هیدرولوژیکی در تخمین شاخص جریان پایه در منطقه تعیین شد. همراهی سازندهای سخت کربناته با نهشته‌های کواترنری و همچنین، سازندهای سخت غیرکربناته با عامل‌های مورفومتری و درصد پوشش جنگلی در مدلهای به‌دست آمده، موید نقش کنترل‌کننده عامل زمین‌شناسی بر جریان پایه است.
علیرضا اسلامی؛ علیرضا شکوهی
چکیده
با توجه به گستردگی، تنوع و پیچیدگی فرآیندهای هیدرولوژیکی، تحلیل این جنبه از خشک‌سالی، داده ها و اطلاعات زیادی را طلب می‌کند. از این رو دستیابی به شاخصی با ویژگی‌های به‌کارگیری از دادههای مشاهداتی، سهولت برآورد و برخورداری از اعتبار کافی که قابلیت تحلیل این نوع خشک‌سالی را نیز داشته باشد، مورد نیاز و ارزشمند است. در این بررسی ...
بیشتر
با توجه به گستردگی، تنوع و پیچیدگی فرآیندهای هیدرولوژیکی، تحلیل این جنبه از خشک‌سالی، داده ها و اطلاعات زیادی را طلب می‌کند. از این رو دستیابی به شاخصی با ویژگی‌های به‌کارگیری از دادههای مشاهداتی، سهولت برآورد و برخورداری از اعتبار کافی که قابلیت تحلیل این نوع خشک‌سالی را نیز داشته باشد، مورد نیاز و ارزشمند است. در این بررسی شاخصی که هر دو جنبه خشک‌سالی هیدرولوژیکی و زیست‌محیطی را دارا است، معرفی شده است. شالوده روش ارائه شده بر استفاده از منحنی تداوم جریان بهعنوان یکی از روش‌های تحلیل خشک‌سالی هیدرولوژیکی و جریان‌های کم، پایه‌ریزی شده است. کارایی شاخص مورد نظر (FDCI) با یکی از شاخص‌های جدید ارائه شده یعنی Stream flow Drought Index(SDI) مورد مقایسه قرار گرفته است. برای پیاده‌سازی روش، سه رودخانه دائمی از نواحی مختلف کشور (حوضه چالوس، جوستان و فریزی) با اقلیم و طول دوره آماری متفاوت، انتخاب شد. نتایج نشان داد که همبستگی بسیار بالایی بین شاخص به‌دست آمده با شاخص SDI (ضریب تعیین 0.98 =R2 و خطای استاندارد 0.02=SE )وجود دارد. برتری شاخص پیشنهادی در به‌کارگیری اصل دادههای تاریخی با بیشترین مشاهدات و بدون هیچ‌گونه تغییر در اصل داده‌هاست. از این‌رو، کاربرد شاخص FDCI برای تحلیل خشک‌سالی هیدرولوژیکی رودخانه‌های واقع در مناطق شبه مدیترانه‌ای و نیمه‌خشک، بهعنوان نتیجه اصلی این پژوهش محسوب می‌‌شود.
علیرضا اسلامی؛ عبدالرسول تلوری
چکیده
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 حوزه‌های آبخیز، عکس‌العمل‌های هیدرولوژیکی آن‌ها با یک‌دیگر متفاوت است. با شناخت عوامل اصلی میتوان حوزه‌های آبخیز دارای شرایط هیدرولوژیکی مشابه را از طریق روش‌های تعیین همگنی تفکیک کرد. در نتیجه، میتوان ...
بیشتر
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 حوزه‌های آبخیز، عکس‌العمل‌های هیدرولوژیکی آن‌ها با یک‌دیگر متفاوت است. با شناخت عوامل اصلی میتوان حوزه‌های آبخیز دارای شرایط هیدرولوژیکی مشابه را از طریق روش‌های تعیین همگنی تفکیک کرد. در نتیجه، میتوان مدلهای برآورد دبی سیلاب را برای حوزه‌های همگن با دقت بالاتری نسبت به مدلهای کلی منطقه به‌دست آورد. در این تحقیق، ابتدا کمیت‌های مورفومتری مختلف 31 حوزه آبخیز انتخابی مربوط به ناحیه خاوری ساحل دریای خزر (خزر خاوری) با مختصات جغرافیایی 22, ◦52 تا 26, ◦56 طول خاوری و18,◦36 تا54,◦37 عرض شمالی در محیط GISاستـخراج شد. سپس، بر اساس تجزیه و تحلیل عاملی، کمیت‌های مساحت، شیب متوسط وزنی و تراکم زهکشی حوزه‌های آبخیز و متغیر بارندگی متوسط سـالیانه بهعنوان متغیرهای اصلی انتخاب شد. بر اساس این متغیرها و با استفاده از روش‌های آماری تجزیه و تحلیل‌خوشه‌ای و توابع متمایزکننده و نیز روش گرافیکی منحنی آندرو، حـوزه‌های آبخیز به گروه‌های همگن طبقه‌بندی شد. سپس، بررسی کارآیی گروه‌های همگن، با انتخاب دو حوزه آبخیز شاهد در منطقه، از طریق آزمون تحلیل ممیزی، میزان تعلق آن‌ها به هر یک از گروه‌های همگن تعیین شد. درنتیجه، حوزه زرین‌گل با 100 درصد احتمال عضویت به گروه همگن چهار و حوزه داراب کلاً با 54 درصد و 46 درصد احتمال عضویت به‌ترتیب به گروه‌های همگن یک و سه تعلق داشت. بررسی دقت روابط منطقه‌ای سیل مربوط به گروه‌های همگن در مقایسه با رابطه کل منطقه، با استفاده از معیار جذر میانگین مربع خطا (RMSE) نشان‌داد که روابط مربوط به گروه‌های همگن از دقت بالاتری برخوردارند. بهعنوان مثال، برای یک گروه همگن، مقادیر RMSE با دوره بازگشت‌های 2، 5، 25، 50، 100 به‌ترتیب معادل 35.8، 44.6، 66.4، 88.3، 120.2 در مقایسه با RMSE مربوط به رابطه کل منطقه به‌ترتیب 58/7، 80.5، 114.1، 135.4، 164 به‌دست آمد. با توجه به این مقایسه، مقادیر دبی برآورد شده برای دو حوزه شاهد در دوره بازگشت‌های مختلف از طریق روابط رگرسیونی گروه‌های همگن (Qes) با مقادیر حاصل از توابع توزیع فراوانی سیلاب (Qpdf) نشان داد که این مقادیر درسطح معنی‌داری کمتر از یک درصد و با ضریب 0.99 R= از همبستگی بسیارخوبی برخوردارند.
