پیش‌بینی رژیم هیدرولوژیک مبتنی بر رژیم بارندگی با استفاده از زنجیرۀ مارکوف دوبعدی در حوضۀ انزلی

به‏رغم ضرورت پیش‏بینی رژیم جریان در رودخانه‏ها به‏خصوص در شرایط خشکسالی هیدرولوژیک، پیشرفت چندانی در این زمینه به وجود نیامده است و همچنان برای پیش‏بینی جریان، از سری زمانی دبی و یا شاخص‏های بدون بعد استفاده می‏شود. در مطالعۀ پیش رو، پیش‏بینی شرایط هیدرولوژیک جریان در رودخانه براساس وضعیت حوضه از نظر بارندگی با استفاده از مفاهیم زنجیرۀ مارکوف صورت گرفته است و برای مطالعۀ موردی از حوضۀ تالاب انزلی با 9 ایستگاه هواشناسی و 20 ایستگاه هیدرومتری طی سال‏های آماری 1364 تا 1394 استفاده شده است. برای پیش‏بینی وضعیت هیدرولوژیک رودخانه‏ها بعد از مشاهدۀ هر حالت هواشناسی از نظر بارش در حوضه، از ماتریس احتمال انتقال دوبعدی مارکوف استفاده شد. وجه مشخصۀ ماتریس احتمال انتقال دوبعدی نسبت به آنچه تا کنون مرسوم بوده است، استفاده از دو فاز مختلف جریان رطوبت در پروسۀ هیدرومتئورولوژیکی در کنار هم است، به گونه‌ای که ستون‏های ماتریس معرف حالت هواشناسی و سطرهای آن، معرف شرایط هیدرولوژیک هستند. ارزیابی شرایط حوضۀ انزلی نشان داد با احتمال بیش از 50 درصد وضعیت حوضه از نظر‏ هواشناسی و هیدرولوژیک در هر ماه یکسان است. براساس نتایج به‌دست‌آمده از ماتریس دوبعدی احتمال انتقال، پیش‏بینی می‏شود در صورتی که حوضه از نظر هواشناسی در شرایط نرمال، مرطوب و خشک باشد، وضعیت جریان در رودخانه‏ها در ماه بعد با احتمال به‏ترتیب 80، 50 و 40 درصد در شرایط یادشده خواهد بود. براساس نتایج به‌دست‌آمده با محاسبۀ امید ریاضی دبی‏های متناظر با شرایط هیدرولوژیک پیش‏بینی‌شده براساس وضعیت هواشناسی گام قبل، میزان جریان محتمل در حوضه پیش‏بینی می‏شود.