گروه بندی آبخیز ها براساس خصوصیات فیزیکی و دبی پایه جریان رودخانه با روش های مختلف خوشه بندی در استان اردبیل

خوشه بندی آبخیزهای مشابه از نظر خصوصیات هیدرولوژیک در تفسیر فرآیندهای هیدرولوژیک و تحلیل های منطقه ای آبدهی ضروری است. در تحقیق حاضر از داده‎های دبی، دبی پایه، شاخص جریان پایه، کاربری موجود در هر حوضه، متوسط بارش سالانه و متغیرهای فیزیکی (مساحت حوضه، متوسط ارتفاع، طول آبراهه اصلی، تراکم زهکشی)، و دو تکنیک خوشه بندی کلاسیک K-Means و سلسله مراتبی با هدف خوشه بندی ۲۲ زیرحوضه در گروه های همگن، در استان اردبیل استفاده شده است. ابتدا دبی پایه از هیدروگراف روزانه جریان با روش الگوریتم یک پارامتره و برنامه نویسی در نرم افزار اکسل تفکیک شد، سپس از نسبت مقدار دبی پایه بر رواناب کل مقدار BFI، محاسبه گردید. در روش خوشه بندی K-means گروه های مشابه براساس داده های هر کدام از حوضه ها تعیین می گردد. در این تحقیق، پارامترهای دبی جریان، دبی پایه، BFI، درصد مساحت کاربری های مختلف، شیب، متوسط ارتفاع حوضه، مساحت، طول آبراهه اصلی، تراکم زهکشی و متوسط بارش و تشابه میان عناصر جهت خوشه بندی استفاده گردید. سپس به منظور تعیین تعداد بهینه خوشه ها از شاخص دیویس-بولدین استفاده شد. در ادامه، ابتدا زیرحوضه ها براساس دبی پایه سپس BFI و در نهایت براساس سایر متغیرهای فیزیکی خوشه بندی شدند. نتایج روش K-Means نشان داد که در خوشه بندی براساس متغیر دبی پایه تعداد ۴، ۳ و ۱۵ حوضه به ترتیب در خوشه های ۱، ۲ و ۳ قرار گرفتند. در نهایت مقایسه روش چندمیانگینی و سلسله مراتبی نشان داد که گروه بندی زیرحوضه ها با روش چندمیانگینی با جزییات بیش تری صورت گرفته است. هم چنین از نظر دبی پایه و شاخص دبی پایه دو زیرحوضه ارباب کندی و گیلانده در یک خوشه و حوضه های دوست بیگلو، پل الماس، سامیان و فیروزآباد در یک خوشه قرار گرفته اند. به طور کلی زیر حوضه های آلادیزگه، احمدکندی و باروق دارای واکنش هیدرولوژیک مشابه از نظر دبی پایه، BFI و سایر متغیرهای فیزیکی بوده، و در یک گروه قرار می گیرند. براساس همگن بندی و تعیین حوضه های دارای رفتار مشابه از نظر دبی جریان و تغییرات دبی پایه، مناطق همگن دارای خصوصیات مشابه از نظر تحلیل آبدهی، جریان اکولوژیک خواهند بود. برنامه ریزی استفاده از آب های سطحی و مدیریت آبخیزهای مشابه می تواند در مناطق همگن مدنظر قرار گیرند.

Keywords:

مناطق همگن , گروه بندی آبخیزها , فاصله اقلیدسی , شاخص دبی پایه