Abstract:
شناسایی رفتار فصلی وقوع سیل و تغییرات آن در طی زمان در حوزههای آبخیز، امکان ادارک بهتر فرآیندهای وقوع سیل، طرحریزی بهتر پروژههای آبی و مدیریت بهتر ریسک سیل را فراهم میکند. "آمار جهتی" یک مبنای مفید برای تعیین معیارهای تشابه زمان وقوع سیل است و برای تحلیل فصلی بودن زمان وقوع سیلها کاربرد دارد. روش مذکور در مجموعهای از 20 ایستگاه هیدرومتری در حوضه رودخانه گرگانرود واقع در شمال کشور دارای پایه زمانی مشترک 48 ساله، برای تعیین فصلی بودن رویدادهای سیل و بررسی تغییرات آنها مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور دو شاخص MDF و r ̅ که به ترتیب بیانگر میانگین زمان وقوع سیل و یکنواختی تاریخ وقوع آنها (درجهی فصلی بودن سیل) است، برای بررسی ویژگیها محاسبه شد. همچنین، به منظور بررسی تغییرات طولانیمدت از نظر روز وقوع سیل در طی زمان، کل دوره آماری مشترک دادههای حداکثر لحظهای به سه دورهی 16 ساله تقسیم شد که به صورت گذشتهی دور، گذشتهی نزدیک و حال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که میانگین زمان وقوع عمده سیلها در حوضه رودخانه گرگانرود در دو فصل بهار و تابستان است و حدود 75% ایستگاههای هیدرومتری حوضه ، دارای 0.3≤r ̅≤0.7 میباشند که نشاندهندهی شرایط بینابین است و در واقع نشان میدهد زمان وقوع رویدادها به طور متوسط در یک، دو یا سه فصل پراکنده شدهاند. بررسی تغییرات فصلی سیل در بلندمدت نشان میدهد که میانگین زمان رویداد سیل در حوضه رودخانه گرگانرود از گذشته تاکنون تغییر معنیداری نکرده و فقط درجه فصلی آن دچار تغییر شده است بهنحویکه درجه فصلی بودن سیل از گذشته تاکنون در حال کاهش است. وجود ترکیبی از فرایندهای مختلف تولید سیل از قبیل ذوب برف و بارندگیهای تابستان یا پاییز، تاثیر توام موقعیت جغرافیایی و اندازه حوزههای آبخیز میتواند دلیل کاهش درجه فصلی سیل در این حوضه باشد. شناسایی رفتار فصلی وقوع سیل و تغییرات آن در طی زمان در حوزههای آبخیز، امکان ادارک بهتر فرآیندهای وقوع سیل، طرحریزی بهتر پروژههای آبی و مدیریت بهتر ریسک سیل را فراهم میکند. "آمار جهتی" یک مبنای مفید برای تعیین معیارهای تشابه زمان وقوع سیل است و برای تحلیل فصلی بودن زمان وقوع سیلها کاربرد دارد. روش مذکور در مجموعهای از 20 ایستگاه هیدرومتری در حوضه رودخانه گرگانرود واقع در شمال کشور دارای پایه زمانی مشترک 48 ساله، برای تعیین فصلی بودن رویدادهای سیل و بررسی تغییرات آنها مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور دو شاخص MDF و که به ترتیب بیانگر میانگین زمان وقوع سیل و یکنواختی تاریخ وقوع آنها (درجهی فصلی بودن سیل) است، برای بررسی ویژگیها محاسبه شد. همچنین، به منظور بررسی تغییرات طولانیمدت از نظر روز وقوع سیل در طی زمان، کل دوره آماری مشترک دادههای حداکثر لحظهای به سه دورهی 16 ساله تقسیم شد که به صورت گذشتهی دور، گذشتهی نزدیک و حال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که میانگین زمان وقوع عمده سیلها در حوضه رودخانه گرگانرود در دو فصل بهار و تابستان است و حدود 75% ایستگاههای هیدرومتری حوضه ، دارای میباشند که نشاندهندهی شرایط بینابین است و در واقع نشان میدهد زمان وقوع رویدادها به طور متوسط در یک، دو یا سه فصل پراکنده شدهاند. بررسی تغییرات فصلی سیل در بلندمدت نشان میدهد که میانگین زمان رویداد سیل در حوضه رودخانه گرگانرود از گذشته تاکنون تغییر معنیداری نکرده و فقط درجه فصلی آن دچار تغییر شده است بهنحویکه درجه فصلی بودن سیل از گذشته تاکنون در حال کاهش است.وجود ترکیبی از فرایندهای مختلف تولید سیل از قبیل ذوب برف و بارندگیهای تابستان یا پاییز، تاثیر توام موقعیت جغرافیایی و اندازه حوزههای آبخیز میتواند دلیل کاهش درجه فصلی سیل در این حوضه باشد.
Identifying the seasonal behavior of flood events and their changes over time in watersheds provide useful insights for a better understanding of flood processes, planning water projects, and managing flood risks. Directional statistics provide a good basis for determining the similarity between flood occurrence times and is useful for flood seasonality analysis. This method was applied to a set of 20 river gauge stations in the Gorganrud River Basin, located in the North of Iran, with a 48-year recording period, to identify the seasonality of flood occurrences as well as their variations. Two indices namely MDF and r which indicate the average time of flood occurrence and the uniformity of their occurrence date during the year (degree of seasonality), were calculated for the maximum instantaneous flow data, respectively. Also, in order to examine long-term changes in flood seasonality, the recording period of the maximum flow data was divided into three 16-year intervals representing the distant past, near past, and the present time and then the indices were calculated for each interval. The results show that the average time of flood occurrence in the Gorganrud River Basin is in springs and summers. Also, the majority of the stations (about 75%) have r values between 0.3 and 0.7, which indicates an intermediate degree of seasonality meaning that the time of occurrence of the events spreads over one, two or three seasons. Analysis of long-term changes in flood seasonality shows that the average time of flood events in the Gorganrud River Basin has not changed significantly from the past. The degree of seasonality, however, has decreased compared to the past period. A mixture of different flood generation processes such as snowmelt and summer or fall rainfalls and the combined influence of geographical location and the size of watersheds can be the possible reasons for the reduction in flood seasonality in this basin.
Machine summary:
1 - Blöschl 2 - De Michele and Rosso 3- Arias 4- Gardiner 5- Ouarda 6- Robertson 7- Berghuijs 8- Collins 9- Hirschboeck 10- Cunderlik and Ouarda 11- Ye 12- Black 13- Black and Werritty 14- Burn 15-Lecce 16- Javelle -------------------------------------- ١٤٣ ليسي (٢٠٠٠) الگوهاي فصلي وقايع سيل را در جنوب شرقي ايالات متحده آمريکا شناسايي کرده و با استفاده از روش هاي آماري مستقيم ، فراواني وقوع رويدادهاي سيل ماهانه ي حاصل از سري حداکثر سالانه را با تجزيه و تحليل 1 خوشه اي، طبقه بندي کرد.
کولينس ٦ و همکاران (٢٠١٤) فصلي بودن سيلاب را براي ٢٢ ايستگاه در سراسر نيوانگلند و آتلانتيک کانادا، با محاسبه فراواني نسبي حداکثر سيلاب سالانه در چهار گروه فصلي: دسامبر- فوريه (DJF: زمستان )، مارس - مي (MAM: بهار)، ژانويه – آگوست (JJA: تابستان ) و سپتامبر – نوامبر (SON: پاييز) 1- Archer 2- Sivapalan 3- Beurton and Thieken 4- Koutroulis 5- Köplin 6- Collins ------------------- 144 بررسي کردند.
1- Merz 2- Directional statistic 3- Magilligan and Graber 4- Mardia 5- Richards ١٤٧ براي گروهبندي ايستگاه ها از نظر زمان وقوع سيل از روش شکست طبيعي استفاده گرديد.
Journal of Natural Environmental Hazards, Vol. 09, Issue 25, Autumn 2020 ------------------------------------------------------- Research Article Analysis of seasonal behavior of flood events and their temporal changes for the Hyrcanian watersheds (Pilot study: watersheds of the Gorganrud River Basin, Iran) Akram Lalouzai1, Amir Sadoddin2*, Arash Zare Garizi3, Vahedberdi Sheikh 4 1.