پیش بینی بار معلق رودخانه با استفاده از مدل های سری زمانی و منحنی سنجه اصلاح شده (مطالعه موردی: ایستگاه قزاقلی رودخانه گرگانرود)

برآورد میزان رسوبات معلق در رودخانه­ها از ابعاد مختلف کشاورزی، حفاظت خاک، کشتیرانی، سد سازی، حیات آبزیان و هم چنین جنبه­های مختلف تحقیقاتی دارای اهمیت فراوانی است. روش­های مختلفی برای بررسی و برآورد بار معلق رودخانه­ها وجود دارد که توانایی این روش­ها در برآورد رسوبات متفاوت است. یکی از پرکاربردترین روش­ها در این زمینه، منحنی سنجه رسوب می­باشد. روش­های نوظهوری مانند سری­های زمانی نیز وجود دارد که کم تر در این زمینه به­کار گرفته شده­اند. در تحقیق حاضر به منظور بررسی و مقایسه توانایی مدل های سری زمانی از قبیل  مارکف و آریما در پیش­بینی رسوب معلق، از داده­های متوسط ماهانه رسوب معلق ایستگاه قزاقلی واقع بر روی رودخانه گرگانرود استفاده شده است. وجود آمار نسبتا کافی در این ایستگاه فرصت بررسی و مقایسه مناسب روش های مختلف برآورد رسوب معلق را فراهم می­کند. به منظور استفاده از مدل های سری زمانی، داده­های موجود به صورت ماهانه در محیط نرم­افزارMinitab ۱۶  به کار گرفته شد و در نهایت پیش­بینی رسوب برای ۱۱۱ ماه انجام گرفت. منحنی سنجه رسوب نیز در محیط Excel ترسیم شد و جهت مقایسه با مدل های سری زمانی به کار رفت. نتایج حاصل از ارزیابی مقادیر پیش­بینی شده رسوب توسط مدل های مذکور، با استفاده از شاخص­های اندازه­گیری خطا شامل مجذور میانگین مربعات خطا و میانگین مربعات خطای نرمال شده بررسی شد. نتایج نشان داد که مدل های سری زمانی با مجذور میانگین مربعات خطای ۳۴/۷۱ در مقایسه با منحنی سنجه رسوب با مجذور میانگین مربعات خطای ۷۵/۲۲۰ توانایی بهتری در پیش­بینی و مدل­سازی رسوب معلق ماهانه دارند. میانگین مربعات خطای نرمال شده هم برای مدل های سری زمانی و منحنی سنجه رسوب به ترتیب برابر با ۶۲/۲۸ و ۴۸/۲ بوده که توانایی بهتر مدل­های سری زمانی را تایید می­کند.

Keywords:

Suspended sediment , Markov , ARIMA , Model. , رسوب معلق , آریما , مارکف , مدل سازی