اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات286
تعداد نشریات سازمان84
تعداد شماره‌ها3,025
تعداد مقالات33,799
تعداد مشاهده مقاله45,142,993
تعداد دریافت فایل اصل مقاله55,991,789
اسلامی, علیرضا, کاظمی, رحیم. (1399). ارزیابی و تحلیل آماری عوامل مورد استفاده در تحلیل منطقه‌ای سیلاب و روش‌های همگنی حوزه‌های آبخیز در ایران. سامانه مدیریت نشریات علمی, 12(4), 1009-1023. doi: 10.22092/ijwmse.2020.110960.1313
علیرضا اسلامی; رحیم کاظمی. "ارزیابی و تحلیل آماری عوامل مورد استفاده در تحلیل منطقه‌ای سیلاب و روش‌های همگنی حوزه‌های آبخیز در ایران". سامانه مدیریت نشریات علمی, 12, 4, 1399, 1009-1023. doi: 10.22092/ijwmse.2020.110960.1313
اسلامی, علیرضا, کاظمی, رحیم. (1399). 'ارزیابی و تحلیل آماری عوامل مورد استفاده در تحلیل منطقه‌ای سیلاب و روش‌های همگنی حوزه‌های آبخیز در ایران', سامانه مدیریت نشریات علمی, 12(4), pp. 1009-1023. doi: 10.22092/ijwmse.2020.110960.1313
اسلامی, علیرضا, کاظمی, رحیم. ارزیابی و تحلیل آماری عوامل مورد استفاده در تحلیل منطقه‌ای سیلاب و روش‌های همگنی حوزه‌های آبخیز در ایران. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1399; 12(4): 1009-1023. doi: 10.22092/ijwmse.2020.110960.1313

ارزیابی و تحلیل آماری عوامل مورد استفاده در تحلیل منطقه‌ای سیلاب و روش‌های همگنی حوزه‌های آبخیز در ایران

مهندسی و مدیریت آبخیز
مقاله 11، دوره 12، شماره 4، دی 1399، صفحه 1009-1023    اصل مقاله (1.1 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwmse.2020.110960.1313
نویسندگان
علیرضا اسلامی* ؛ رحیم کاظمی
استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
چکیده
تحلیل فراوانی منطقه‌ای سیلاب ابزار توانمندی در برآورد و تحلیل جریان سیل درحوزه‌های آبخیز می‌باشد. در این پژوهش، روش‌های مختلف تحلیل منطقه‌ای سیلاب و همگن‌بندی هیدرولوژیکی حوضه‌ها  که در کشور انجام شده، بررسی شده است. در میان روش‌های متعدد تعیین همگنی زیرحوضه‌­ها، روش تحلیل خوشه‌ای به‌دلیل قابلیت استفاده از تحلیل عاملی برای انتخاب مهمترین عوامل موثر، سادگی امکان لحاظ کردن عوامل متنوع، استقلال پارامترهای موثر، دقت در تفکیک گروه‌های همگن و مزیت استفاده از توابع تشخیص، مناسب­‌ترین روش است. روش رگرسیون چند متغیره به‌ویژه آنجا که همگنی حوزه‌های آبخیز با دقت لازم تعیین شده باشند، کارایی مناسبی در تحلیل منطقه‌ای سیلاب از خود نشان داده است. روش گشتاورهای خطی به­علت دارا بودن دو ویژگی وجود و یکتایی، از کارایی خوبی در تخمین پارامترها و انتخاب توزیع­های مناسب آماری برخوردار می­‌باشد. به­‌نحوی­‌که در تحلیل فراوانی منطقه‌­ای سیلاب به­‌ویژه در شرایط مواجه با کمبود آماری یا طول دوره کم و داده­های دارای اریب، روش گشتاور خطی نسبت به سایر روش­‌ها عملکرد بهتری دارد. نتایج بررسی و تحلیل نتایج مربوط به روش مدل­های سامانه­های هوشمند نظیر شبکه­های عصبی مصنوعی (ANNS) و منطق فازی، نشان­‌دهنده قابلیت بالا در ایجاد برقراری روابط غیرخطی بین متغیرهای ورودی چندگانه می‌­باشد. نتایج بررسی عوامل مختلف مورد استفاده در روش‌­های تحلیل منطقه­‌ای نشان داد که عوامل فیزیوگرافی بیشترین درصد (72.11) و بعد از آن عوامل اقلیمی با 17.69 و پارامترهای پوشش زمینی با 7.48 درصد مورد استفاده قرار گرفته‌اند. همچنین، کمینه مشارکت مربوط به عامل هیدرولوژیکی با 2.72 درصد است. از میان پارامترهای فیزیوگرافی، عامل مساحت حوضه با 30.19‌ درصد مشارکت، بیشترین تأثیرگذاری را در تحلیل منطقه‌­ای سیلاب داشته است. از میان عوامل اقلیمی، بیشترین درصد کاربرد مربوط به عامل متوسط بارندگی سالیانه با 73.08 درصد به­‌دست آمد.
کلیدواژه‌ها
تحلیل خوشه‌ای؛ رگرسیون چند متغیره؛ شبکه عصبی؛ گشتاورخطی؛ هیبرید
عنوان مقاله [English]
Statistical evaluation and analysis of methods used in regional flood analysis and homogeneity of watersheds in Iran
نویسندگان [English]
Alireza Eslami؛ Rahim Kazemi
Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]
Regional flood frequency analysis is a powerful tool for estimating and analyzing flood flow in watersheds. In this research, different methods of regional flood analysis and hydrological homogeneity of catchments that has been done in the country has been investigated. Among the many methods for determining the homogeneity of sub-catchments, cluster analysis due to the ability of factor analysis to select the most important factors, simplicity of considering various factors, independence of effective factors, accuracy of separation of homogeneous groups, and advantage of using proper diagnostic functions, was the most appropriate method. Multivariate regression method, especially when the homogeneity of catchments have been accurately determined, has shown good performance in regional flood analysis. L-moment method, due to uniqueness and existence has good performance in estimating parameters and selecting appropriate statistical distributions. So that in the regional flood frequency analysis, the L-moment method performs better than other methods, particularly in the case of shortage and skewed data. The analysis of the intelligent models such as artificial neural networks (ANNs) and fuzzy logic, showed the high ability to establish nonlinear relationships between multiple input variables. The results of the Investigation of different factors used in regional analysis methods showed that Physiographic factors were highest (72.11%) followed by climatic factors (17.69%) and land cover parameters (7.48%). Also, the lowest contribution was related to hydrological factor with 2.72%. Among the physiographic parameters, the area factor with 30.19% of the contribution had the most influence on the regional flood analysis. Among the climatic factors, the highest application was related to the average annual rainfall factor with 73.08% contribution.
کلیدواژه‌ها [English]
Cluster analysis, Hybrid, L-Moment, Multiple regressions, Neural network, Regional flood analysis
مراجع
  1. Abbassizade, M. 2003. Regional flood analysis using hybrid method in Southern Alborz . MSc Thesis, Tehran University, 107 pages (in Persian).
  2. Afzali, A. 2007. Regional of modeling synthetic unit hydrograph components with physiographic parameters of watershed. MSc thesis, Tarbiat Modarres University, 107 pages (in Persian).
  3. Ahani, A. and S.S. Mousavi-Nadoshani. 2015. Regionalization of watersheds by combining of self-organizing feature maps and fuzzy C-Means algorithm. Journal of Watershed Engineering and Management, 7(1): 27-41 (in Persian).
  4. Ataei, H. and M. Shiran. 2011. Identifying homogeneous hydrological basins based on effective geomorphologic variants on flood by cluster analysis. Journal of Geography and Environmental Planning, 42(2): 79-98 (in Persian).
  5. Ata’ii, H. and S. Alijani-Alijanvand. Flood statistical modeling using physiographic properties in the basin. Journal of Geographical Data (SEPEHR), 21(82): 57-63 (in Persian).
  6. Benson, M.A. 1968. Uniform flood-frequency estimating methods for federal agencies. Water Resources Research, 4(5): 891-908.
  7. Biyabanaki, M. and S.S. Eslamiyan. 2005. Using cluster method in the determination of hydrologic homogeneous and evaluation by discriminate analysis and Andrew curves in Karkheh Catchment. Journal of Agriculture, 2: 13-26 (in Persian).
  8. Burn, D.H. and N.K. 2000. The formation of groups for regional flood frequency analysis. Hydrological Sciences Journal, 45(1): 97–112.
  9. Chavoshi-Brijeni, S. and S. Eslamiyan. Regional analysis of floods in arid regions by hybrid method. Water Commission Bulletin, 20: 44-52 (in Persian).
  10. Choi, C., J. Ji, Yu, T. Lee, M. Kang and J. Yi. 2011. Urban flood forecasting using a neuro-fuzzy technique. Urban Water, 122: 249-259.
  11. Dastoorani, M., M. Hayatzadeh, A. Fathzadeh and M. Hakimzadeh. 2014. Review the efficiency of empirical relations on estimating the peak flow rate of flood in arid areas of central Iran. Geography and Development Iranian Journal, 12(36): 145-160 (in Persian).
  12. Davodirad, A.A. 1999. Investigating the relationship between morphometric factors and flood discharges in central watersheds of Iran. MSc Thesis, Tehran University, 155 pages (in Persian).
  13. Eslami, A.R. and A.R. Telvari. 2005. Effect of homogeneity of the catchments on the accuracy of regional flood relations. Journal of Watershed Engineering and Management, 3(1): 21-31 (in Persian).
  14. Eslami, A., R. Ghaforiyan, A.A. Hashemi and B. Ghermezcheshme. 2012. Investigation of regional flood analysis and relationships of flood flows with watershed characteristics (Region Five). Research Final Report, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, 107 pages Registration (in Persian).
  15. Eslamian, S. and S. Chavoshi Borujeni. 1999. Investigation of hydrological similarity of central watersheds of Iran in regional flood frequency analysis. Journal of Agricultural Science, 23(2): 1-30 (in Persian).
  16. Eslamian, S. and S. Chavoshi Borujeni. 2004. Regional flood frequency analysis using L-Moments in central basins of Iran. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, Water and Soil Science, 7: 1-17 (in Persian).
  17. Farsadnia, F. and A. Moghaddamnia. 2014. Regional flood frequency analysis by self-organizing feature maps and fuzzy clustering approach. Journal of Iran-Water Resources Research, 9(3): 24-36 (in Persian).
  18. Ghiasi, N. 2002. The comparison of some geomorphological characteristics of watershed with the view of their effects on maximum annual floods with various return periods. Researh Final report, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, 108 pages (in Persian).
  19. Ghiasi, N., M. Arabkhedri and A. Ghafari. 2004. Survey on the effect of some morphometric characteristics of basins on peak discharge with different return periods, a case study north Albors Basins. Pajouhesh and Sazandegi, 62: 2-10 (in Persian).
  20. Hosking, J.R.M. and J.R. Wallis. 1993. Some statistics useful in regional frequency analysis. Water Resources Research, 29(2): 271–281.
  21. Hosking, J.R.M. and J.R. Wallis. 1997. Regional frequency analysis an approach based on L-Moments. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 125 pages.
  22. Kazemi, R. and J. Porhemmat. 2018. Investigating the effect of hierarchical clustering methods on accurately modeling of runoff coefficient in Karkheh Basin. Journal of Watershed Engineering and Management, 10(1): 81-94 (in Persian).
  23. Khosravi, M., M. Mohseni Saravi, M. Vafakhah and G. Fathi. 2011. Determination of the best hydrometric clustering method for regional flood analysis in west catchments of country. Journal of Watershed Management Science and Engineering, 4(13): 15-20 (in Persian).
  24. Kjeldsen, T.R., J.C. Smithers and R.E. Schulze. 2002. Regional flood frequency analysis in the KwaZulu-Natal Province, South Africa, using the index-flood method. Journal of Hydrology, 255(1-4): 194-211. 
  25. Komi, K., A. Barnabas, B. Diekkrüger and F.C.C. Hountondji. 2016. Regional flood frequency analysis in the Volta River Basin, West Africa. Hydrology, 3(5): 1-5.
  26. Lilienthal, , R. Fried and A. Schumann. 2016. Homogeneity testing for skewed and cross-correlated data in regional flood frequency analysis. Discussion Papers, SFB, 823: 1-24.
  27. Mahdavi, M. 2005. Applied hydrology. Tehran University, 437 pages.
  28. Maidment, D.R. 1993. Handbook of hydrology. McGraw-Hill Professional Publication, New York, 1424 pages.
  29. Malekiyan, A., S. Hasanpor and H. Faraji-Sabokbar. 2013. Application and comparing of gray cluster analysis and hierarchical analysis in locating suitable areas for flood spreading, case study: Garebayegan Catchment. Journal of Watershed Management Science and Engineering, 7(20): 35-46 (in Persian).
  30. Mohseni Saravi, M., H. Rohani, A. Telvari and G. Zehtabiyan. 2003. Flood frequency analysis using hybrid method in Khorasan Province, Iran. Iranian Journal of Natural Resource, 56(3): 165-175 (in Persian).
  31. Mosavi, H. and A. Sepaskhah .1989. Estimation of maximum daily flow in ungauged basins located in Fars Province. Proceedings of the First Hydrological Conference, Tehran University, Iran.
  32. Parajka, J., R. Merz and G. Blöschl. 2005. A comparison of regionalization methods for catchment model parameters. Hydrology and Earth System Sciences, 9( 3): 157–171.
  33. Rasolzade, A., E. Azartaj and P. Farzi. 2015. Derivation and investigation of regional flood analysis models as a function of return period, a case study: Ardabil Province. Journal of Water and Soil Conservation, 22(4): 261-268 (in Persian).
  34. Rohani, H. 2001. Regional flood frequency analysis using Hybrid Method in arid and semi-arid zones, a case study: Khorasan Province. MSc Thesis, Tehran University, 152 pages (in Persian).
  35. Saghafiyan, B., A.R. Eslami and N. Ghiasi. 2006. Presentation of flood discharge profile extraction method of drainage network using generalized regional relationships in GIS. Research Final Report, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, 1165 pages (in Persian).
  36. Saghafiyan, B., B. Ghermezcheshmeh, M. Bagheri and K. Kasiri. 2015. Investigation of applicability of neural networks in regional flood analysis in southwest of Iran. Research Final Report, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, 125 pages (in Persian).
  37. Seckin, N., T. Haktanir and R. Yurtal. 2011. Flood frequency analysis of Turkey using L-Moments method. Hydrological Processes, 25(22): 3499–3505.
  38. Sharifi-Alavije, R.H. and Sh. Eftekharzade. 1995. Regional flood analysis in the northern watersheds of Tehran. Journal of Water Civil Engineering, 2: 1-70 (in Persian).
  39. Sheikh, Z., A.H. Dehvari, A. Pahlavanravi and F. Farsadnia.2015. Comparison physiographical space-based interpolation and linear moments methods for regional flood frequency analysis in Mazandaran Province. Journal of Water and Soil Conservation, 22(1): 1-24 (in Persian).
  40. Shu, C. and T.B.M.J. Ouarda. 2007. Flood frequency analysis at ungauged sites using artificial neural networks in canonical correlation analysis physiographic space. Journal of Water Resources Research, 43(7): 1-12.
  41. Smith,, C. Sampson and P. Bates. 2015. Regional flood frequency analysis at the global scale. Journal of Water Resources Research, 51(1): 539–553.
  42. Stamy, T.C. and G.W. Hess. 1993. Techniques for estimating magnitude and frequency of floods in rural basins in Georgia. U.S.G.S, Water Resources Investigations Report, 23: 93-4016.
  43. Telvari, A. and A.R. Islami. 2002. Regional flood frequency in north basins of Iran. Proceedings of International Conference on Flood Estimation, March 6-8, Berne, Switzerland, P: 717-726.
  44. Telvari, A. and M. Samiee. 2011. Homogeneous watershed using statistical analysis and efficient factor on flood in Fars Province. Watershed Management Research,  85: 1-10.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 531
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 347


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب