تحلیل منطقه ای سیلاب با استفاده از روش گشتاورهای خطی (مطالعه موردی: برخی حوضه های آبخیز استان مازندران)

در کشور ایران به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی، و به تبع آن اقلیم های متنوع، همچنین وجود کوهستانهای متعدد با شیب تند شرایط برای سیل کاملا فراهم می باشد. همچنین کمبود جدی داده ها در بسیاری از فرآیندهای هیدرولوژیکی، در اکثر مناطق کشور سبب شده است تا درک فرآیندهای هیدرولوژیکی در این مناطق دشوار باشد. از طرف دیگر برآورد قابل اعتماد جریان های سیلابی در حوضه های فاقد آمار یکی از چالش های عمده در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب است. بنابراین تحقیق حاضر با هدف ارائه تجزیه و تحلیل فراوانی جریان حداکثر در ایستگاه های دارای آمار و فاقد آمار در استان مازندران با استفاده از روش تحلیل منطقه ای سیلاب انجام شده است. برای این منظور تعدادی از ایستگاه ها به دلایل قرار گرفتن در پایین دست سدهای مخزنی، جدیدالاحداث بودن و فقدان آمار حذف گردید و با استفاده از 55 ایستگاه باقیمانده به تجزیه و تحلیل فراوانی جریان های حداکثر در حوضه های آبخیز استان پرداخته شد. با تعیین پارامترهای فیزیوگرافی، اقلیمی، هیدرولوژیکی و کاربری اراضی با استفاده از روش تحلیل عاملی مهمترین عوامل موثر بر جریان های حداکثر، مساحت، شیب متوسط حوضه، زمان تمرکز، ضریب گراولیوس، بارش متوسط سالیانه و کاربری اراضی کشت آبی مناسب تشخیص داده شدند. بر اساس تحلیل خوشه ای به روش "وارد" و عوامل موثر بر دبی پیک سیلاب، ایستگاه های باقیمانده به سه منطقه همگن تقسیم شدند و همگنی آنها با استفاده از آزمون های همگنی گشتاورهای خطی با استفاده از نرم افزار r مورد تایید قرار گرفت. بر اساس مقایسه نتایج توزیع های مختلف با استفاده از آزمون نکویی برازش (zdist)، توزیع لجستیک تعمیم یافته برای منطقه همگن اول و توزیع نرمال تعمیم یافته برای منطقه همگن دوم و سوم مناسب ترین توزیع شناخته شدند. مقادیر پارامترهای هر یک از توزیع های منتخب با استفاده از روش گشتاورهای خطی محاسبه گردید و دبی با دوره بازگشت های مختلف به روش سیل شاخص برآورد گردید. همچنین به منظور بدست آوردن روابط بین توابع توزیع احتمال و ویژگی های حوضه آبخیز با استفاده از مدلهای رگرسیون چند متغیره، دبی با دوره بازگشت های مختلف در مناطق همگن برآورد گردید. در نهایت مقادیر ضریب همبستگی و مقادیر rrmse برای مدلهای بدست آمده با استفاده از نرم افزار excel محاسبه شد و بدین ترتیب روش شاخص سیل با rrmse برابر با 6/91 به عنوان بهترین روش انتخاب شد.