تحلیل ریسک احتمالاتی حوادث سیل با استفاده از تابع مفصل سه‌متغیره

با توجه به این که پدیده سیل دارای سه مشخصه اصلیدبیاوج، حجم و زمان تداوم است، تحلیل فراوانی یک­متغیره سیل باعث می‌شود که تأثیر هم­زمان متغیر‌های وابسته در نظر گرفته نشود. این امر منجر به کمتر یا بیشتر برآورد شدن ریسک هیدرولوژیکی می‌گردد. بدین ‌جهت تحلیل فراوانی سیل چندمتغیره می‌تواند راهکار مناسب‌تری باشد. توابع مفصل مهم‌ترین ابزار جهت انجام تحلیل فراوانی چندمتغیره هیدرولوژیکی هستند. یک گام مهم در به کار‌گیری توابع مفصل، انتخاب نوع توزیع احتمالاتی برای متغیرهای حاشیه‌ای است. در این مطالعه از روش‌ تصمیم‌گیری چندمعیاره جهت انتخاب مناسب‌ترین توزیع استفاده شده است. از توابع مفصل ارشمیدسی سه بعدی برای تحلیل فراوانی سه­متغیره سیل استفاده شده و برای برآورد پارامترهای آن­ها، دو روش تابع استنباط برای حاشیه‌ها (Inference Function for Margins-IFM) و الگوریتم ژنتیک (Genetic algorithm-GA) به کار رفته‌اند. جهت بررسی کارایی روش پیشنهاد شده، از داده‌های رودخانه مهاباد یکی از رودخانه‌های مهمی که به دریاچه ارومیه می‌ریزد، استفاده شده است. به کمک شبیه‌سازی مونت-کارلو، نتایج دو روش تخمین پارامترها مقایسه گردیده است. نتایج نشان دادند که روش GA در مقایسه با روش IFM برتر است و تابع مفصل خانواده A12 بهترین برازش را به داده‌های سیل رودخانه مهاباد دارد. بر اساس نتایج، دوره برگشت‌های سه­متغیره اولیه عطفی، فصلی و ثانویه سیل سال آبی 67-1366 که دارای بیشترین دبی اوج داده‌های تاریخی است به ترتیب 3/59، 2/11 و 5/29 سال تعیین شده است. جهت طراحی سازه‌های هیدرولیکی نظیر سازه‌های کنترل سیل و سریز سدها، استفاده از دوره برگشت ثانویه به جای دوره برگشت‌ اولیه توصیه می‌گردد.