کاربرد مدلهای سری زمانی برای پیش بینی دبی اوج سیلاب رودخانه در جهت تعیین معیارهای طراحی سازه های هیدرولیکی (مطالعه موردی: رودخانه تالار قائمشهر)

سری های زمانی نقش مهمی در برنامه ریزی، طراحی و تحلیل سیستمهای هیدرولوژیک دارند. با توجه به آنکه پدیده های هیدرولوژیک وابسته به زمان می باشند، سری های زمانی می توانند به ابزاری قدرتمند به منظور تحلیل این سیستمها بدل شوند. سیلاب یکی از مهم ترین و مخرب ترین پدیده های هیدرولوژیک است که در چند سال گذشته اثرات اقتصادی و اجتماعی زیادی در استان مازندران برجا گذاشته است. یکی از شاخص های مهم سیلاب دبی حداکثر لحظه ای سالانه است. پیش بینی و تعیین دبی حداکثر لحظه ای سالانه از دیدگاه ایمنی و اقتصادی و کارکرد مناسب سازه های هیدرولیکی از اهمیت زیادی برخوردار بوده و از مهم ترین عوامل و پارامترهای طراحی و برنامه ریزی در مهندسی رودخانه می باشد. در این مطالعه به منظور تعیین و پیش بینی دبی اوج سیلاب رودخانه تالار قائم شهر، سری زمانی دبی حداکثر لحظه ای سالانه این رودخانه در ایستگاههای شیرگاه و کیاکلا طی دوره آماری1390-1330 به کار گرفته شد همچنین دبی متوسط سالانه این رودخانه در ایستگاههای فوق مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از متدولوژی باکس- جنکینز(1976) استفاده گردید که شامل3 مرحله تشخیص آزمایشی مدل با استفاده از توابع خودهمبستگی و خودهمبستگی جزئی، تخمین پارامترهای مدل شناسائی شده با استفاده از روش های حداکثر درستنمائی، حداقل مربعات شرطی و غیر شرطی و در نهایت آزمون نکوئی برازش یا آزمون استقلال زمانی و نرمال بودن باقیمانده ها، به ترتیب با استفاده از آزمون عدم برازش پورت مانتو و آزمون های غیرپارامتری، می باشد. توابع خودهمبستگی و خودهمبستگی جزئی سریهای مورد مطالعه معنی دار می باشد که می تواند در اثر عواملی نظیر پوشش گیاهی خوب منطقه، ساختار زمین شناسی منطقه وجریان آب ناشی از ذوب برف باشد. با توجه به نتایج گرفته شده در این تحقیق، مدل حاصل برای سریهای دبی حداکثر لحظه ای سالانه ایستگاههای شیرگاه و کیاکلا بترتیب بصورت arma(8,1) ، arma(3,3) و سریهای دبی متوسط سالانه ایستگاههای شیرگاه و کیاکلا بترتیب بصورت arima(2,1,1) و arma(2,1) می باشد. در همه سریها روش حداکثر درستنمایی بهترین روش می باشد. در این مطالعه از آمار 5 سال به منظور واسنجی و صحت مدل بدست آمده برای پیش بینی استفاده شده است. نتایج بدست آمده از مناسب بودن مدلهای ارائه شده برای پیش بینی می باشد. در این مطالعه همچنین توزیع های متداول در هیدرولوژی بر سری داده ها برازش داده شد. نتایج بدست آمده نشان دهنده مناسب بودن توزیع لوگ پیرسون تیپ3 و توزیع لوگ نرمال دو پارامتری بترتیب برای سری داده های دبی حداکثر لحظه ای سالانه ایستگاههای شیرگاه و کیاکلا و توزیع نرمال برای سریهای دبی متوسط سالانه هر دو ایستگاه شیرگاه و کیاکلا می باشند.