ارائه یک رابطه تجربی برای تخمین غلظت رسوبات سیلاب واریزه ای (مطالعه موردی: حوضه آبریز جیان جیا واقع در چین)

سیلاب واریزه ای به عنوان یک فاجعه شدید زمین­ شناسی، هر ساله باعث ایجاد خسارات زیادی در مناطق کوهستانی می­ شود. غلظت رسوب سیلاب واریزه­ ای بر روی دبی اوج سیلاب و زبری هیدرولیکی جریان اثر دارد لذا تخمین غلظت رسوب براساس ویژگی­ های فیزیکی حوضه، رسوب و بارش ضروری است. هدف از مطالعه حاضر، ارائه مدل تجربی برای تعیین غلظت رسوبات سیلاب ­های واریزه­ای  در منطقه مورد مطالعه با استفاده از پارامترهای بارندگی است، بنحوی­که ضعف برآورد مقدار ثابت غلظت روابط ارائه شده توسط محققان قبل را برطرف نماید. بدین منظور روابط بین هر یک از پارامترهای بارندگی تجمعی، بارش پیشین و بارش کل (مجموع پارامترهای بارندگی پیشین و بارندگی تجمعی) با غلظت رسوبات سیلاب واریزه ­ای با استفاده از داده­ های بارندگی و وزن مخصوص سیلاب واریزه­ای ایستگاه تحقیقات بین­ المللی حوضه جیان­ جیا در محدوده سال­ های ۲۰۰۴-۱۹۹۹  ارزیابی شد. برای تعیین بهترین رابطه، از روش اعتبارسنجی متقابل استفاده شد و خطای روابط توسط آماره ­های ضریب تبیین (R۲)، میانگین مطلق خطای نسبی (MARE) و ضریب نش-ساتکلیف (NSE) تعیین شد. نتایج نشان داد با استفاده از مجموع پارامترهای بارندگی تجمعی و بارش پیشین (بارش کل)، برای تعیین غلظت رسوبات سیلاب واریزه ­ای، صحت بالاتری بدست می ­آید. مقدار شاخص­ های آماری مدل ارائه شده (۰۶/۰ mare =،  ۸۶/۰=    R۲و ۸۴/۰= (NSE نشانگر توانایی بالای آن در برآورد غلظت رسوبات سیلاب­ های واریزه است طوری­که خطای برآورد غلظت رسوبات توسط محققان دیگر را به صورت میانگین تقریبا ۸۰ درصد کاهش داده است. محدوده چگالی نسبی رسوبات بین ۶۳/۱-۲۳/۲ گرم در سانتی ­متر مکعب، بارندگی تجمعی بین ۳۶/۳-۳۶/۷۵ میلی­ متر و بارش پیشین بین ۷۷۲/۰-۵۹/۹۲ میلی­ متر متغیر است. پس از واسنجی رابطه پیشنهادی این تحقیق، می­ توان آن را برای برآورد غلظت رسوبات سیلاب­ های واریزه­ ای سایر حوضه­ های مستعد رخداد سیلاب واریزه­ ای و دارای رگبارهای مشابه سیل آسا استفاده کرد.

Keywords:

Cross validation , Antecedent rainfall , Peak discharge of flood , Debris flow , Sediment concentration , اعتبارسنجی متقابل , بارش پیشین , دبی اوج سیلاب , سیلاب واریزه ای , غلظت رسوب