کمی سازی عدم قطعیت در پیش بینی سیلاب های حدی: تحلیل ژئومورفیک پارامترهای آماری در حوضه های خشک (مطالعه موردی حوضه رودخانه قره آغاج)

حوضه قره آغاج به عنوان یکی از مهم ترین حوضه های آبریز استان فارس، طی دهه های اخیر شاهد وقوع سیلاب های مخرب متعددی بوده که خسارات گسترده ای به زیرساخت های منطقه وارد کرده است. مطالعه حاضر با هدف ارائه تحلیلی جامع از رفتار سیلابی حوضه قره آغاج انجام شده است. این پژوهش با به کارگیری رویکردی ترکیبی، چهار توزیع آماری گامبل نوع ۱، توزیع مقادیر حدی تعمیم یافته (GEV)، توزیع پارتو تعمیم یافته (GPD) و لوگ نرمال را مورد بررسی قرار داده است. پارامترهای توزیع ها با سه روش گشتاورها (MOM)، گشتاورهای خطی (L-moments) و حداکثر درست نمایی (MLE) برازش داده شدند. ارزیابی کیفیت برازش با معیارهای مختلفی شامل آزمون کولموگروف-اسمیرنوف، معیار اطلاعات آکائیکه (AIC) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) انجام گرفت. یافته های کلیدی نشان دهنده برتری واضح توزیعGEV  در مدل سازی سیلاب های این حوضه است. توزیع GEV با کمترین مقدار آزمون کولموگروف-اسمیرنوف (۰۵۸/۰) و پایین ترین معیار اطلاعات آکائیکه (۵/۲۳۴)، بهترین برازش را با داده های مشاهداتی نشان می دهد. همچنین، این توزیع با خطای RMSE  برابر ۳/۱۱۲ مترمکعب بر ثانیه و اریبی مثبت ۱/۲ درصد، دقیق ترین پیش بینی ها را ارائه کرده است. این نتیجه حاکی از وجود رفتار دم سنگین در توزیع فراوانی سیلاب های حوضه مورد مطالعه است که عمدتا ناشی از ویژگی های منحصربه فرد ژئومورفولوژیک از جمله شیب تند (میانگین ۵/۱۲ درصد)، تراکم بالای زهکشی (۸/۱ km/km²) و وجود سازندهای کارستی (حدود ۶۰ درصد مساحت حوضه) می باشد. این تحلیل ها تاکید می کنند که در حوضه های خشک با ویژگی های هیدرولوژیک پیچیده مانند قره آغاج، استفاده از توزیع های پیشرفته مانند GEV ضروری است و می تواند از خطاهای محاسباتی تا ۲۰ درصد جلوگیری کند. این یافته ها نشان می دهد که نمی توان از یک توزیع ثابت برای تمام حوضه های خشک استفاده کرد و باید ویژگی های خاص هر حوضه را در نظر گرفت. یافته های این مطالعه می تواند مبنای علمی برای به روزرسانی استانداردهای مدیریت سیلاب در مناطق مشابه قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

سیلاب های حدی ، عدم قطعیت ، حوضه های خشک ، پارامترهای ژئومورفیک ، رودخانه قره آغاج