بررسی رابطه بین میزان رواناب و رسوب با پارامترهای فیزیکی و بعد فراکتال در حوزه های آبخیز

در این تحقیق از تکنیک های جدید تحلیل فراوانی دبی (بررسی 65 توزیع آماری) برای ایستگاه های هیدرومتری استفاده شده است. با استفاده از روش های نوین مدل نویسی در gis نسبت به تهیه حوزه آبخیز ایستگاه های هیدرومتری و همچنین محاسبات مربوط به مورفومتری (64 پارامتر) انجام گرفت. بررسی خصوصیات اقلیمی حوزه های مورد بررسی با استفاده از تکنیک های زمین آمار (15 پارامتر اقلیمی) و مدل نویسی در gis صورت گرفت. پارامترهای فراکتالی مورد بررسی نیز شش مورد می باشند که توسط روش شمارش جعبه ای در هندسه فراکتالی محاسبه گردیدند. برای بررسی روابط بین دبی و رسوب از 28 نوع رابطه رگرسیونی استفاده می گردد.. در نهایت با استفاده از تکنیک های تحلیل عاملی ، تحلیل خوشه ای، رگرسیون چند متغیره، تحلیل تشخیصی نقش پارامترهای فراکتالی در روابط مربوط به دبی و رسوب تبین شده و تحلیل های لازم ارائه گردید. در این تحقیق از 85 پارامتر مرتبط به حوزه آبخیز استفاده گردید که در نهایت با تکنیک تحلیل عاملی این میزان پارامتر به 18 پارامتر موثرتر تقلیل یافت. برای انجام تحلیل های بیشتر در حوزه های آبخیز و بدست آوردن مدلی برای محاسبه میزان رواناب و رسوب سالانه با دوره بازگشت های مختلف، پنج سناریوی مختلف (بدون خوشه بندی، براساس اقلیم، براساس خصوصیات فیزیکی، خصوصیات اقلیم و فیزیکی همزمان، بعد فراکتال حوزه) را برای همگنی هیدرولوژیکی حوزه های آبخیز در نظر می گیریم که با استفاده از تکنیک تحلیل خوشه ای گروه های مجزا برای هر سناریو تشکیل گردید و جهت اعتبار یابی گروه ها با استفاده از تابع تشخیص، گروه ها ارزیابی شدند. رگرسیون چندگانه پیشرو برای برآورد میزان دبی و رسوب با دوره بازگشت-های مختلف با پارامترهای مختلف مورد بررسی مورد استفاده قرار گرفت. تحلیل های اولیه به منظور اطمینان از عدم تخطی از مفروضه های نرمال بودن، خطی بودن، چند هم خطی و یکسانی پراکندگی برای هر کدام از سناریوها و گروه ها و دوره بازگشت ها انجام شد. در برخی موارد دو پارامتر بعد فراکتالی خطوط تراز 200 متری و بعد فراکتال محیط حوزه قادر به تبیین مقادیر قابل توجهی از واریانس کلی تغییرات دبی و رسوب بودند که این امر نقش پارامترهای فراکتالی در روابط مربوط به دبی و رسوب را به خوبی تبین می کند. با توجه به نتایج بدست آمده از سناریوهای مختلف و محاسبه آماره های r2، mse، mae و mape برای هر رابطه، با یک تحلیل ساده می توان گفت که سناریوی دوم که مربوط به خوشه بندی حوزه ها توسط پارامترهای اقلیمی است، نسبت به سایر روابط نتایج بهتری برای برقراری روابط رگررسیونی بین دبی و رسوب و پارامترهای مورد بررسی ارائه کرده است.