مدل‌سازی تغییر شکل منحنی تداوم جریان در حوضه کرخه مقاله

مدل سازی تغییر شکل منحنی تداوم جریان، یکی از موضوعات مهم در هیدرولوژی بوده وابزار مناسبی برای تحلیل هیدرولوژیکی حوضه است. در این پژوهش تعداد 22 ایستگاه با آمار مناسب و دوره مشترک آماری سال‌های آبی 1378-1353 انتخاب شد. با استفاده از نقشه توپوگرافی با مقیاس 1: 50000 و تعیین موقعیت ایستگاه‌ها، محدوده مورد پژوهش مشخص و پارامترهای اولیه حوضه با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، استخراج شد. واحدهای سنگ‌شناسی با استفاده از نقشه زمین‌شناسی رقومی شده، با مقیاس 1: 250000 استخراج و مساحت تحت پوشش هر واحد در هر حوضه محاسبه گردید. منحنی تداوم‌جریان با استفاده از داده‌های روزانه جریان، ترسیم و با استفاده از کد نویسی در محیط برنامه نویسی MATLAB شیب آخرین نقطه ‌عطف منحنی محاسبه و درصد عدم تجاوز معادل آن بر روی محور افقی منحنی تداوم جریان، به‌عنوان شاخص تغییر شکل منحنی انتخاب شد. تحلیل عاملی با استفاده از 12 پارامتر انجام و همگن‌بندی با عوامل موثر صورت گرفت. سپس روابط رگرسیونی شاخص تغییر شکل منحنی تداوم جریان، با پارامتر‌های هیدرولوژیکی، زمین شناسی و هندسی حوضه‌ها در سطوح معنیداری کمتر از یک درصد تعیین گردیدند. نتایج آزمون تحلیل عاملی نشان داد که کلیه متغیر‌ها در قالب چهار عامل طبقه‌بندی می‌شوند که در مجموع در برگیرنده 47/ 74 درصد از واریانس داده‌ها می‌باشند. عوامل ارتفاع متوسط، بارش متوسط سالیانه، چگالی زهکشی و شاخص جریان پایه در قالب عامل اول، عامل زمین شناسی در عامل دوم، مساحت حوزه و طول رودخانه اصلی در عامل سوم و ضریب جریان در عامل چهارم، به‌‌عنوان موثرترین پارامتر‌ها شناخته شدند. نتایج تحلیل شیب منحنی نشان داد که میزان صدک‌های منحنی، معادل آخرین نقطه‌عطف، در حوضه‌های منطقه پژوهش، بینQ8 تا Q60 متغییر است.

Modeling deformation of flow duration curve, is one of the most important issues in hydrology and it is the suitable tool to hydrological analysis of the catchment. In this research, 22 hydrometric stations with appropriate data and common period (1974-1999) were selected.The study area was determined, using positioning stations on the topographic map with a scale of 1: 50,000 and the initial parameters of the catchments were extracted using geographical information system. Lithological units using digital geological map, with a scale of 1: 250,000, extracted and the area covered by each unit in each catchment were calculated. Flow duration curves plotted using daily flow data and the slope of last inflection of the curve was computed, using coding in MATLAB programming environment. The exceedance value, at the latest inflection point selected as the deformation curve index. Factor analysis was performed using 12 parameters and Homogeneity was conducted based on effective factors. Then, regression models between deformation index of flow duration curve, with hydrological, geological and geometric parameters, at less than 1% significant level were determined. The results of Factor analysis showed that all variables are to be classified in terms of four factors which 74.47% of the variance was included. Parameters of average height, annual precipitation, drainage density and base flow index were identified in the first factor. Geology at the second, the main river length and the area in the third and runoff coefficient were identified as the fourth factor. The results of slope curve analysis showed that exceedance values, at the latest inflection point in the catchments of research area, vary between Q8 and Q60.

Pugliese et al ;١٩٩ :١٩٩٦ ,Franchini and Suppo). پژوهش مشابهی نیز توسط (١ :٢٠١٢) Eslamian et al برای ناحیه بندی شاخص های جریان کم و تعیین دوره ای خشکسالی در حوضه کرخه با استفاده از منحنی تداوم جریان انجام شده است . (and Fennessey, 1995: 1030 با توجه به بررسی منابع انجام شده ، در این تحقیق درصد عدم تجاوز معادل آخرین نقطه عطف منحنی تداوم جریان که در آن شیب منحنی برابر صفر میباشد، به عنوان شاخص تغییر شکل منحنی تداوم جریان در نظر گرفته شد. جدول ١- مشخصه های حوضه های مورد پژوهش {مراجعه شود به فایل جدول الحاقی} به منظور شناسایی عوامل تاثیرگذار بر تغییر شکل منحنی تداوم جریان ، تجزیه وتحلیل عاملی برای ١٢ متغیر مستقل فیزیوگرافی و زمین شناسی در ٢٢ حوضه منتخب به روش تجزیۀ مؤلفه های اصلی (PCA)٥ به کار برده شد. نظر به این که بخش انتهایی منحنی تداوم جریان ، به عنوان معرف جریان های کمینه تفسیر میشود، بنابراین ، روابط رگرسیونی، بین پارامترهای موثر بر شکل منحنی تداوم جریان ، با درصد عدم تجاوز در محل آخرین نقطه عطف منحنی، منجر به دستیابی به اطلاعاتی برای پیش بینی بازه احتمالاتی مربوط به مشارکت آب های زیرسطحی در جریان رودخانه میشود که قابل استفاده در تفسیر بخش انتهایی منحنی است و در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب حوضه کاربرد دارد. در حالی که در این پژوهش از شیب آخرین نقطه عطف منحنی و درصد عدم تجاوز معادل آن بر روی محور افقی منحنی تداوم جریان ، به عنوان شاخص تغییر شکل منحنی و تعیین محدوده مربوط به مشارکت جریان های زیرسطحی در جریان رودخانه و شرایط کم آبی استفاده شده است .