تخمین بارندگی در مناطق کوهستانی حوزه سد زاینده رود با استفاده از روش های زمین آمار

ریزش های جوی خصوصاً بارندگی جهت بسیاری از تحلیل ها و طراحی های هیدرولوژی حائز اهمیت می باشند. متاسفانه در بیشتر موارد داده های ایستگاه های اندازه گیری دارای بارندگی ناکافی و پراکندگی مکانی نامناسب جهت تحلیل می باشند. علاوه بر این تخمین صحیح توزیع مکانی بارش شبکه بسیار متراکمی از ادوات نیاز دارد که هزینه ی بالای نصب و عملکرد را طلب می نماید. در چنین وضعیتی، شبیه سازی داده های بارش در نقاط اندازه گیری نشده از اهداف اصلی مطالعات منابع آب است و در مدیریت این منابع نقش کلیدی دارد. لذا در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از روش های تعیینی شامل پلی گون تایسن و وزن دهی فاصله معکوس و روش های زمین آمار شامل کریجینگ معمولی و عمومی در یک دوره آماری 20 ساله تولید داده بارندگی به طور روزانه برای منطقه حوزه سد زاینده رود انجام گیرد. جهت صحت سنجی داده های تولید شده از داده های واقعی سه ایستگاه شاهد شامل چلگرد، چادگان و میرآباد موجود در حوزه که از روش تحلیل خوشه ای انتخاب گردیده اند، استفاده گردیده است. با استفاده از تعداد تراکم ایستگاه 27، 15، 10 و 5 ایستگاه فرآیند درون یابی برای هر کدام از سه ایستگاه شاهد یا استفاده از روش جک نایف انجام گرفت. نتایج حاصل از داده های تولید شده با استفاده از چهار پارامتر مقایسه ای شامل ضریب همبستگی، ریشه دوم مربعات خطا، میانگین خطای مطلق و میانگین خطای اریب هم به طور روزانه و هم برای فصول مختلف مورد ارزیابی قرار گرفتند. مدل گوسین به عنوان بهترین مدل جهت برازش شدن به نیمه پراش نگار انتخاب گردید. برای ایستگاه چادگان، درون یابی با استفاده از روش های مختلف نشان دادکه درون یابی با استفاده از بهینه ترین حالت تعداد ایستگاه ها(یعنی 27 عدد)، روش کریجینگ معمولی بهترین روش می باشد. سپس هر چه از تعداد ایستگاه کاسته می شود، کارایی روش های زمین آمار کمتر می شود و عمدتاً روش معکوس فاصله و تایسن برتری می یابد. نتایج درون-یابی برای ایستگاه میرآباد از برتری روش کریجینگ عمومی برای درون یابی برای همه تراکم ایستگاه ها حکایت داشت. ایستگاه چلگرد به دلیل دور بودن از سایر ایستگاه ها شرایط متفاوتی داشت. در درون یابی با استفاده از تعداد 5 ایستگاه شرایط برای هر سه ایستگاه کاملا متغیر بوده و تنها روش تایسن نتایج بهتری ارائه داده است. برای هر سه ایستگاه بهترین روش برای تولید داده برای فصول مختلف متغیر بوده است ولی به طور کلی روش های کریجینگ معمولی زمانی که تعداد ایستگاه ها زیادتر بودند(تعداد 27 عدد) و همچنین در موقعی از سال که بارندگی بیشتری وجود داشت(فصل زمستان) نسبت به بقیه روش ها برتری داشتند. به علاوه روش های تعیینی از جمله تایسن در زمانی که تعداد ایستگاه ها کمتر(تعداد 5 ایستگاه) و بارندگی کمتری وجود داشت(فصل تابستان) نتایج بهتری ارائه دادند. شایان ذکر است که همیشه افزایش در تعداد ایستگاه ها منجر به افزایش در دقت داده ها نمی گردد. در این تحقیق نتایج حاصل از درون یابی با استفاده از تعداد 15 ایستگاه ضعیف تر از 10 ایستگاه بوده است. در درون یابی با استفاده از تعداد 15 ایستگاه ساختار فضایی ضعیفی برای روش های زمین آمار وجود داشت و این مورد به دلیل نحوه چیدمان ایستگاه ها در سطح حوزه بوده است. گاهی اوقات با تعداد ایستگاه کمتر ولی چیدمان بهتر درون یابی بهتری انجام می گیرد. می توان گفت که انتخاب بهترین روش درون یابی به تعداد ایستگاه بهینه، نحوه پراکنش آنها در سطح حوزه و همچنین شرایط اقلیمی منطقه مورد نظر بستگی دارد. نتایج حاصل از این تحقیق قابل استفاده در بسیاری از مطالعات و خصوصاً مدل های هیدرولوژیک می باشد.