ارزیابی تاثیر به‌کارگیری سیلاب‌های استثنایی در تحلیل فراوانی سیلاب

Abstract

وجود سیلاب­‌های استثنایی بزرگ که در دوره آماربرداری منظم و سیستماتیک در ایستگاه­‌های آب­‌سنجی مشاهده می‌شوند، باعث دشواری­‌هایی در اجرای روش کلاسیک تحلیل فراوانی سیلاب می­‌شوند. در این پژوهش در ابتدا شناسایی سیلاب­‌های استثنایی به­‌وسیله یکی از آزمون­‌های متداول تعیین مقادیر پرت نظیر دیکسون، گرابز و گرابز-بک در ایستگاه­‌های منطقه مورد مطالعه (حوزه آبخیز سد گلستان) صورت گرفت. به‌منظور تعیین تابع توزیع احتمال و تعیین تاثیر کاربرد مستقیم این سیلاب­‌ها در نتایج تحلیل فراوانی سیلاب، تحلیلی با سری کامل و سپس با حذف آن‌ها انجام شد. در این مرحله، ۱۵ تابع توزیع احتمالاتی مختلف به‌کار گرفته شد و برآورد عوامل در دو حالت اریب و نااریب، به سه روش گشتاورها، بیشینه درست‌نمایی و گشتاورهای وزنی انجام شد. با توجه به نتایج آزمون­‌های خوبی برازش مربع کای و کلموگروف-اسمیرنوف و محاسبه شاخص­‌های خطا، توزیع لوگ پیرسون تیپ سه به‌عنوان توزیع برتر در سری کامل و پس از حذف مقادیر سیل­‌های استثنایی انتخاب شد. نتایج تحلیل فراوانی سیلاب در این مرحله نشان داد که هر چند حذف مقادیر سیلاب­‌های استثنایی باعث تغییر نوع توزیع احتمالاتی نشد، لیکن در نتایج برآورد سیلاب بسیار تاثیرگذار است. در مرحله بعد، به‌منظور تلفیق سیلاب­‌های استثنایی با بقیه داده­‌های مشاهداتی، روش کمیته منابع آب ایالات متحده به‌کار گرفته شد. دوره تاریخی سیلاب­‌های استثنایی به­‌وسیله تحلیل حساسیت در ایستگاه­‌های تنگراه، تمر و گالیکش به‌ترتیب برابر ۳۰۰، ۶۰ و ۸۰ سال محاسبه شد. با اعمال دوره تاریخی محاسبه ‌شده، مقادیر سیلاب در دوره برگشت­‌های مختلف برآورد شد. بر این اساس، به‌طور مثال میزان دبی در دوره برگشت ۱۰۰۰ ساله در ایستگاه‌­های مذکور به‌ترتیب از رقم­‌های ۱۴۹۴۶، ۱۶۳۹ و ۲۶۳۵ مترمکعب بر ثانیه (در سری کامل عادی) به مقدار ۱۴۳۴، ۱۴۲۳ و ۱۲۹۶ (در سری کامل، پس از اصلاح عوامل تابع توزیع احتمال) کاهش یافت. بنابراین، کاربرد روش مورد استفاده این پژوهش، در کاهش هزینه‌های ساخت سازه­‌های هیدرولیکی بسیار تاثیرگذار خواهد بود.