تعیین بهترین روش همگن بندی سلسله مراتبی برای تحلیل منطقه ای شاخص جریان پایه در حوزه های آبخیز استان کرمان

فقدان پوشش کامل داده ­های هیدرولوژی، هیدرولوژیست ­ها را مجبور به استفاده از روش همگن بندی در تحلیل منطقه­ ای می کند. در این پژوهش، به­ منظور انتخاب بهترین روش خوشه­ بندی سلسله­ مراتبی در گروه­ بندی حوضه­ ها، با استفاده از داده های جریان روزانه رودخانه، جریان ­پایه و شاخص آن از روش فیلتر رقومی برگشتی دو پارامتره در ۴۳ ایستگاه آب سنجی مربوط به حوضه­های درجه چهار استان کرمان، استخراج شد. پارامترهای هیدرولوژیکی و اقلیمی، محاسبه و عوامل فیزیوگرافی در محیط رقومی استخراج شد. با استفاده از روش آزمون تحلیل­عاملی از بین ۱۴ پارامتر موثر در شاخص جریان پایه، شش عامل ثابت افت منحنی هیدروگراف، بارش متوسط سالانه، تبخیر و تعرق واقعی، نفوذ­پذیری، توپوگرافی (شیب و ارتفاع­) و شماره منحنی، به عنوان عوامل مستقل انتخاب شدند. همگن بندی حوضه ­ها با استفاده از عوامل مستقل انتخابی به روش­های مختلف سلسله­ مراتبی شامل: نزدیک ترین همسایه، دورترین همسایه، فاصله از مرکز ثقل و روش وارد، انجام شد. سپس روابط منطقه ای به روش رگرسیون خطی، در سطوح معنی­داری کمتر از یک درصد برای گروه­ های همگن تمام روش­ها به­دست آمد. ارزیابی صحت و کارایی مدل های برآوردی، به روش­ های آزمون استقلال خطاها، نرمال بودن توزیع خطاها و هم­­خطی انجام شد. سپس دقت مدل ­های استخراج شده با استفاده از ایستگاه ­های شاهد محاسبه و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد که دقت مدل­ های استخراج شده در حوضه های همگن انتخاب شده به روش­"فاصله از مرکز ثقل" به دلیل حداقل خطای برآورد نسبی به میزان ۱۳۷/۲۷% برای منطقه یک و ۸۹/۳۶% برای منطقه همگن دو، حداقل خطای برآورد استاندارد و ضریب همبستگی بالا، به­ عنوان بهترین روش همگن بندی سلسله­ مراتبی برای برآورد منطقه ­ای شاخص جریان پایه در منطقه پژوهش تشخیص داده شد.

Keywords:

Base Flow Index , Factor Analysis , Hierarchical Clustering , Model Efficiency , Regional Analysis , تحلیل عاملی , تحلیل منطقه ای , خوشه بندی سلسله مراتبی , شاخص جریان پایه , کارایی مدل