تحلیل عامل‌های موثر بر شدت سیل خیزی در ایران

شناخت پدیده‌ی سیل و عامل‌های موثر بر آن پیش نیاز مهار و مدیریت‌کردن آن است. این پدیده که متاثر از عامل‌های آب‌شناسی، اقلیمی و گیتاشناسی آبخیز است همواره یکی از موضوع‌های مهم در آب‌شناسی بوده است. در این پژوهش ابتدا با روی هم گذاشتن نقشه ی اقلیم کشور بر اساس نظام طبقه بندی دومارتن با مرز حوزه ها، آبخیزهای هر منطقه ی اقلیمی تفکیک کرده و 314 ایستگاه آب سنجی با داده‌های مناسب از دوره ی مشترک داده‌برداری 13551390 در شش منطقه ی اقلیمی انتخاب شد. آب‌دهی بیشینه‌‌ی لحظه یی با دوره‌ی بازگشت50 ساله محاسبه شد. پانزده سنجه‌ی آب‌شناسی، اقلیمی، و گیتاشناسی موثر بر شدت سیل خیزی شامل ارتفاع متوسط، مساحت حوزه، ضریب گراویلیوس، شیب حوزه و طول رودخانه‌ی اصلی، بارش متوسط سالانه، متوسط تعداد روز های بارانی، شاخص جریان پایه، ضریب افت آب‌نگار جریان، درصد بی‌تجاوز q2,q5,q10,q20، شماره‌ی منحنی، و نفوذ پذیری برای هر حوزه محاسبه شد. پس از به‌معیار کردن داده ها، برای انتخاب‌کردن مهم‌ترین عامل‌های مستقل موثر بر شدت سیل خیزی در هر منطقه‌ی اقلیمی، تحلیل عاملی جداگانه انجام و رابطه‌های وایازی ﺑﯿﻦ شاخص سیل خیزی و ﻋاﻣﻞ‌های اﻧﺘﺨﺎب‌شده در منطقه‌های ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻗﻠﯿﻤﯽ اﺳﺘﺨﺮاج و ﺗﺤﻠﯿﻞ کرده ﺷﺪ. نتیجه‌ها نشان داد که سنجه های به‌کاررفته در همه‌ی منطقه‌های اقلیمی بیش از 74% از پراکنش داده ها را توجیه می کند. سنجه های مشترک در عامل اول همه‌ی منطقه‌های اقلیمی، مولفه های مختلف جریان شامل شاخص جریان پایه، ضریب افت آب‌نگار، شاخص های منحنی تداوم جریان، به‌همراه سنجه های مرتبط با مشخصه‌ی ذاتی حوزه مانند شماره‌ی منحنی و نفوذ پذیری بود. شاخص های بخش پرآبی منحنی تداوم جریان در همه‌ی منطقه‌های اقلیمی در مرتبه‌ی اول تاثیر گزاری و در قالب عامل اول بود، که برای برآورد و پیش بینی کردن سیل خیزی توصیه می‌شود. بهنجارﺑﻮدن ﺗﻮزﯾﻊ ﺧﻄﺎﻫﺎ در رابطه‌های وایازی همه‌ی منطقه‌های اﻗﻠﯿﻤﯽ و ضریب دوربینواتسن بین 1/5 ﺗﺎ 2/5 بیانگر ممکن‌بودن اعتماد به رابطه‌ها برای برآوردکردن شدت سیل خیزی در حوزه های بی آمار است.

An Analysis of the factors Affecting Flooding Severity in Iran

Understanding the flooding phenomenon and its effective factors is an essential prerequisite of its control and management. This phenomenon is influenced by hydrological, climatic and physiographic factors, as it has always been one of the most important issues in hydrology. Using the overlapping of the climate and the border maps of the country, catchments of each climatic region were demarcated. Furthermore, 314 hydrometry stations with a common period (19762011) in six climatic zones were selected. The instantaneous peak discharge value was calculated for a 50year return period. 15 hydrological, climatic and physiographic parameters affecting the flood severity, namely average altitude, catchment area, the Gravelius coefficient, the slope, the main river length, the annual average precipitation, the average number of rainy days, the base flow index (BFI), the hydrograph recession coefficient (K), the curve number (CN), the permeability and the flow duration curve indices (FDC indices) of, Q2, Q5, Q10, Q20, were calculated for each catchment. The factor analysis after data standardization was performed in order to select the most important independent factors affecting flooding severity for each climatic region and the regression between the Flooding severity index and the selected factors in different climate zones were extracted and analyzed. Results indicated that the parameters used in all of the climatic regions explained more than 74% of the variance of the data. Common parameters in the first class of effective factors in all of the climatic zones were different flow parameters of (BFI, K, FDC indices), along with some parameters that were related to the intrinsic characteristic of the catchment, such as the CN and permeability. The flow exceedance value of, Q2, Q5, Q10, Q20 in all of the climatic zones were ranked first and may be recommended for estimation and prediction in the ungauged catchment. The normal distribution of errors and the coefficient of Durbin Watson (between 1.5 and 2.5) reflect the confidence of the regression equations to estimate the Flooding severity in the ungauged catchments in the different climatic zones.