بررسی نقش تغییرات دبی آستانه حرکت ذرات بستر در تغییرات براورد دوره بازگشت سیلاب ها با استفاده از روش pot و مقایسه آن با روش سنتی amf در رودخانه های شنی

یک رخداد وقتی سیل محسوب می گردد که دو ویژگی داشته باشد اول اینکه مقدار دبی آن به اندازه کافی بزرگ باشد و دوم اینکه این دبی منجر به سطح آب بالایی در مقطع شود و رفتار مورفولوژیکی رودخانه را تحت تاثیر قرار دهد. در سری دبی ها، پیک های زیادی وجود دارد و همه ی آنها (صرف نظر از اینکه حداکثر سالانه هستند یا خیر) حدی نیستند. یکی از اصول تحلیل فراوانی سیل این است که سعی شود تا جای ممکن از تمام مقادیر حدی استفاده شود و نه فقط از حداکثر هر سال. در روش هایی که در عمل به منظور تحلیل فراوانی سیلاب ها بکار گرفته می شوند از سری دبی ها فقط حداکثر هر سال انتخاب و به یک توزیع مناسب که قبلاً توسط آزمون هایی تعیین شده برازش داده می شوند. یک راه بهتر از انتخاب دبی حداکثر هر سال این است که در هر سال بیشتر از یک مقدار حدی انتخاب شود. در برخی مدل سازی ها ممکن است به جای بزرگترین داده ی مشاهده شده 5 یا 10 پیک بزرگ تحلیل شوند یا تمام دبی هایی را که از یک آستانه مشخص فراتر هستند تحلیل شوند. برای تحلیل دبی هایی که از یک آستانه فراتر هستند لازم است از یک مدل خاص که در تئوری مقادیر حدی ارائه شده است استفاده کرد و آن مدل pot می باشد. هدف تئوری مقادیر حدی مقداردهی به رفتار احتمالاتی فرایند ها در سطوح بسیار بالا یا بسیار پایین است. در این تحقیق ابتدا دو مدل از این تئوری یکی بر اساس تحلیل پیک های فراتر از آستانه است و دیگری بر اساس تحلیل پیک های حداکثر هر سال بحث و سپس با معیار حدود اطمینان مقایسه شده اند و مشاهده شده اغلب روشpot نتایج بهتری نسبت به روشamf ارائه می کند چرا که نسبت به روش amf حاوی اطلاعات بیشتری از پیک های حدی است و تمام پیک هایی که به اندازه کافی بزرگ نیستند را از تحلیل ها حذف می-کند. این در حالی است که در مدلamf تمام پیک های حداکثر سالانه تحلیل می شوند و فرقی ندارد سال پرآب باشد یا کم آب، در آن سال غیر از دبی حداکثر دبی حدی دیگری باشد یا خیر. چه بسا دبی حداکثری که از یک سال کم آب انتخاب شده از دبی-های حدی غیر حداکثری که از سال های پرآب حذف شده اند بسیار کمتر باشد. در روش pot یکی از مهم ترین چالش ها انتخاب بهترین آستانه است. در سال های گذشته این آستانه به گونه ای انتخاب می گردید که تعداد پیک های بالاتر از آن برابر تعداد سال ها گردد و در سال های اخیر به منظور انتخاب این آستانه از روش های آماری مختلفی استفاده می شود و این آستانه، آستانه ی "به اندازه کافی بزرگ بودن"، "حدی بودن" یا "سیل" است. ولی یک رخداد تنها با "به اندازه کافی" بزرگ بودن سیل به حساب نمی آید و باید ویژگی دیگری نیز داشته باشد و آن دارا بودن تراز بالا در مقطع رودخانه و تحت تاثیر قرار دادن مورفولوژی آن است و برای اینکه بتوان آستانهpot را آستانه سیل دانست باید موقعیت سطح آب این دبی در مقطع بررسی شود که آیا با آستانه های تاثیرگذار مورفولوژیکی رابطه ای دارد یا خیر. انتظار می رود آستانه ی pot در مورفولوژی رودخانه هم دارای مفهوم مهمی باشد تا بتوان آن را آستانه ای مهم هم در هیدرولوژی و هم در موفولوژی رودخانه دانست. در رودخانه آستانه ای که بتوان دبی های فراتر از آن را سیل نامید دبی آستانه حرکت ذرات، دبی غالب یا دبی لب پر رودخانه است. آستانه حرکت رسوبات یکی از مهمترین آستانه های موثر بر رودخانه است چرا که دبی های فراتر از آن با حرکت دادن ذرات کف رودخانه و ناپایدار کردن آن بسیار بر مورفولوژی رودخانه تاثیر می گذارد. دبی غالب دبی است که دبی های فراتر از آن رفتار رودخانه را در مقطع و پلان تحت تاثیر قرار می دهند و دبی لب پر نیز که دوره بازگشت آن را می توان بین 1 تا 3 سال دانست دبی است که مرز بین مقطع و سیلاب دشت ها را مشخص کرده و دبی های فراتر از آن به سیلاب دشت ها نفوذ می کند اغلب آستانه ای برای سیلاب های مخرب و خسارت بار است. با بررسی موقعیت سطح آب دبی آستانه pot در مقاطع ایستگاه های مورد مطالعه مشاهده شد اول این که دوره بازگشت آن بین 1 تا 2 سال متغیر است و این که تطابق خوبی با دبی آستانه حرکت ذرات ندارد و انتظار این نتیجه هم می رفت چراکه نمی شود آستانه حرکت رسوبات را آستانه سیل دانست زیرا در رودخانه ها ی ریزدانه این دبی در تراز پایینی قرار می گیرد و شرط اول تعریف سیل را ندارد و در رودخانه های درشت دانه در سطح بسیار بالایی قرار می گیرد که عملاً یک یا دو دبی از آن فراتر می رود و دوره بازگشت بسیار بالایی خواهد داشت. ولی مشاهده شد این دبی با دبی لب پر و دبی غالب رودخانه تطابق خوبی دارد (بین 70 تا 100 درصد دبی لب پر) و می توان گفت مورفولوژی رودخانه را تحت تاثیر قرار می دهد و لذا آستانه pot را می توان آستانه سیل های حدی در رودخانه دانست.