تحلیل فراوانی حداکثر بارش روزانه و تعیین مناسب ترین توابع توزیعی در حوزه آبخیز سد بوستان، استان گلستان

تحلیل فراوانی بارش های روزانه و یا دوره بازگشت رخدادهای بارش و سیلاب به دلیل پیچیدگی رفتاری فراوان در مدیریت منابع آب، از اهمیت زیادی برخوردار است. به عبارتی، عدم توجه به آن ممکن است سیل های مخرب را به دنبال داشته باشد. به همین منظور در پژوهش حاضر جهت بررسی و انتخاب مناسب ترین تابع توزیع، با استفاده از داده های هواشناسی و ماهواره CHIRPS در هفت ایستگاه موجود در حوزه آبخیز سد بوستان، سه تابع توزیع پیرسون ۳، بتا و گاما مورد مقایسه قرار گرفتند. آنالیز آماری نشان داد که داده های ماهواره ای در برآورد بارش روزانه، به دلیل بالابودن مقدار خطای RMSE، MADو NASH ناکارآمد هستند، به همین دلیل تنها از داده های ایستگاه های هواشناسی برای تعیین بهترین توزیع استفاده شد. برای این منظور زبان برنامه نویسی گوگل ارث انجین و پایتون مورداستفاده قرار گرفت. سپس از تابع توزیع منتخب برای تعیین حداکثر بارش روزانه، احتمال فراوانی در دوره های بازگشت ۲، ۱۰، ۵۰، ۱۰۰ و ۲۰۰ ساله استفاده شد. نتایج به دست آمده از آزمون نکویی برازش مجموع مربعات خطا، معیارهای ارزیابی آکائیک، بیزین و معیار واگرایی کولبک لیبلر نشان داد که در پنج ایستگاه کلاله، قرناق، پارک ملی گلستان، سد گلستان و گلیداغ تابع پیرسون ۳ مناسب ترین تابع توزیعی است. همچنین، در دو ایستگاه دیگر (گنبد و تمر)، تابع بتا به عنوان تابع مناسب تشخیص داده شد، این درحالی است که طبق نتایج به دست آمده توزیع گاما در منطقه مورد مطالعه دارای کارایی مناسبی نیست. پس می توان نتیجه گرفت که بارش های شدید و نامنظم ازنظر زمانی و مکانی می تواند در انتخاب مناسب ترین تابع توزیع آماری در هر ایستگاه موثر باشد. بنابراین، توصیه می شود بارش های حداکثر محتمل و در نتیجه وقوع سیلاب های محتمل در نظر گرفته شوند تا با مدیریتی اصولی و دقیق از خسارات جانی و مالی در مناطق مستعد بخصوص در منطقه مورد مطالعه جلوگیری شود.

کلیدواژه ها:

Maximum daily rainfall ، Frequency analysis ، Statistical distribution ، Meteorological and satellite data ، Bostan watershed ، حداکثر بارش روزانه ، تحلیل فراوانی ، توزیع آماری ، داده های هواشناسی و ماهواره ای ، حوزه آبخیز سد بوستان