تحلیل چندمتغیره‌ خطر سیل با استفاده از توابع مفصل تودرتو در حوضه‌ آبخیز بازفت

تحلیل خطر سیل، مهم‌‌ترین گام علمی در راستای کاهش خسارت‌‌های ناشی از وقوع سیل است. سیل پدیده‌‌ای چندبُعدی است و لازم است تحلیل خطر همه‌ ابعاد آن به‌صورت همزمان انجام گیرد تا برآورد دقیق‌تری از ریسک وقوع آن و حجم خسارت‌‌ها به‌دست آید. در این مقاله، تحلیل دو و سه‌متغیره‌ سیلاب در حوضه‌ آبخیز بازفت واقع در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. به‌این‌منظور، سه مشخصه‌ حجم سیل (v)، زمان تداوم سیل (d)، و دبی اوج سیل (p)، از 98 رخداد سیل در این حوضه استخراج شد. توابع مفصل تودرتو برای مدل‌کردن ساختار وابستگی این سه متغیر انتخاب شد. شش تابع مفصل کلایتون، جویی، فرانک، تی استیودنت، گوسی و گامبل برای پیوند دو و سپس سه متغیر یادشده استفاده شد. درنهایت، دوره‌ بازگشت توام اولیه، ثانویه و شرطی محاسبه شد. مناسب‌ترین توزیع حاشیه‌‌ای برازش‌یافته بر داده‌‌های حجم سیل، لوگ گاما، دبی اوج سیل، ویبول، و زمان تداوم سیل، لوگ نرمال بودند. دو متغیر دبی اوج و حجم سیل بهترین زوج برای ایجاد تابع توزیع دومتغیره هستند که در مرحله‌ بعد با متغیر سوم، یعنی زمان تداوم سیل، مفصل شدند. مقایسه‌ توزیع‌های چندمتغیره‌ ایجادشده با مفصل تجربی متناظر نشان داد که در پیوند دومتغیره‌ pv، مفصل فرانک (ns=0.996) و در پیوند سه‌متغیره‌ pvd، مفصل گامبل (ns=0.978) بهترین برازش را بر داده‌‌های مشاهداتی داشتند. مقایسه‌ مقادیر چندک متغیرهای سیل برای دوره‌‌های مختلف بازگشت تک‌متغیره، دومتغیره و سه‌متغیره متناظر در حالت‌‌های and و or در حوضه‌ بازفت، نشان داد که دوره‌ بازگشت ثانویه‌ آن، از حالت and متناظر آن دوره کوچک‌تر و از حالت or متناظر آن بزرگ‌تر است. همچنین مقایسه‌ دوره‌ بازگشت‌‌های شرطی توام، نشان داد که دوره‌‌های بازگشت شرطی نوع دوم (یعنی دوره‌ بازگشت وقوع یک متغیر سیل به شرط وقوع دو متغیر دیگر سیل) از مقادیر مربوط به نوع اول، (یعنی دوره‌ بازگشت وقوع دو متغیر داده‌شده به شرط وقوع متغیر سوم) بیشتر است.