بررسی تاثیر روش های خوشه بندی سلسله مراتبی در دقت مدل سازی ضریب جریان در حوضه کرخه

برآورد میزان ضریب جریان، که متاثر از عوامل مورفومتری، زمین شناسی و هیدرواقلیمی است، همواره یکی از موضوعات مهم در هیدرولوژی بوده، اطلاع از میزان آن، نقش به سزایی در برنامه ریزی و مدیریت بهینه منابع آب دارد. همگن بندی حوزه های آبخیز مناسب ترین روش برای تحلیل پارامتر های هیدرولوژیکی در غیاب پوشش کامل داده های هیدرولوژی است. در این پژوهش، ابتدا با بررسی داده های دبی روزانه ایستگاه های آب سنجی و باران سنجی تعداد 22 ایستگاه با آمار مناسب و دوره مشترک آماری، سال های آبی 1378-1353 انتخاب شد. همچنین، با استفاده از نقشه توپوگرافی با مقیاس 1:50000 و تعیین موقعیت ایستگاه ها، محدوده مورد پژوهش مشخص و پارامترهای اولیه حوضه ها با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی استخراج شد. ضریب جریان با استفاده از روش جاستین و شاخص جریان پایه به روش فیلتر رقومی برگشتی تک پارامتره، محاسبه شد. واحدهای سنگ شناسی با استفاده از نقشه زمین شناسی با مقیاس 1:250000 رقومی و بر اساس نظر کارشناسی به دو طبقه عمده نفوذپذیر و نفوذناپذیر تقسیم و مساحت تحت پوشش هر واحد در هر حوضه تعیین شد. تحلیل عاملی از بین 15 پارامتر موثر در ضریب جریان انجام و همگن بندی حوضه ها با استفاده از عوامل مستقل انتخابی به روش های مختلف سلسله مراتبی شامل: نزدیک ترین همسایه، دورترین همسایه، فاصله از میانه، فاصله از مرکز ثقل و روش وارد انجام شد. سپس روابط منطقه ای به روش رگرسیون خطی، در سطوح معنی داری کمتر از یک درصد برای گروه های همگن تمام روش ها به دست آمد. ارزیابی صحت و کارایی مدل های برآوردی، به روش های آزمون استقلال خطاها، نرمال بودن توزیع خطاها و هم خطی انجام شد. سپس دقت مدل های استخراج شده با استفاده از ایستگاه های شاهد محاسبه و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج آزمون تحلیل عاملی نشان داد که کلیه متغیرها در قالب پنج عامل طبقه بندی می شوند که در مجموع در برگیرنده 85.452 درصد از واریانس داده ها می باشند. نتایج همگن بندی نشان داد که دسته بندی حوضه ها در روش های همگن بندی نزدیک ترین همسایه، دورترین همسایه، فاصله از مرکز ثقل و فاصله از میانه، تماما مشابه هم بوده و در دو گروه با اجزاء مشابه دسته بندی می شوند. ولی در روش وارد، حوضه ها به سه منطقه همگن تفکیک شد، نتایج بررسی دقت مدل ها نشان داد که دقت مدل های استخراج شده در گرو ه های همگن به روش نزدیک ترین همسایه به دلیل حداقل درصد خطای نسبی به میزان 25.4 درصد، میانگین مطلق خطا به میزان 7.85 و مجذور میانگین مربعات خطا به میزان 9.62 از سایر روش ها مناسب تر است و به عنوان بهترین روش همگن بندی برای تحلیل منطقه ای ضریب جریان در منطقه پژوهش تشخیص داده شد.