بررسی عوامل کنترل کننده رسوب معلق رودخانه قره‌سو استان اردبیل با استفاده از تحلیل مولفه‌های اصلی و رگرسیون چندمتغیره

مشاهدات فرسایش خاک و بار رسوب برای رودخانه‌ها در بسیاری از نقاط جهان، به ویژه در کشورهای در حال توسعه بسیار کم است و همچنین تولید و انتقال رسوب معلق در سیستم رودخانه‌ای دارای فرآیند پیچیده‌ای است که تحت تاثیر عوامل زیادی می‌باشد. یکی از این عوامل، ویژگی های فیزیوگرافی حوزه های آبخیز است که بخش مهمی از مطالعات فرسایش و رسوب بوده و اثر تعیین کننده ای در ویژگی های هیدرولوژیکی دارند. لذا هدف از مطالعه حاضر بررسی عوامل کنترل کننده رسوب معلق رودخانه قره‌سو استان اردبیل با استفاده از تحلیل مولفه‌های اصلی (pca) و رگرسیون چندمتغیره است. به منظور تعیین ارتباط بین متغیرهای مورد استفاده از جمله ارتفاع، مساحت، محیط، شیب، طول آبراهه اصلی، تراکم زهکشی، بارش بیشینه، زمان تمرکز، دبی، ضریب فرم حوضه، ضریب گردی، ضریب گشیدگی، شاخص شکل حوضه، نسبت لمنیسکیت، پوشش گیاهی و سازندهای فرسایش‌پذیر با رسوب هر حوضه، ابتدا از آزمون همبستگی پیرسون جهت ارزیابی میزان همبستگی بین متغیرهای مستقل و متغیر وابسته (رسوب) و سپس از تحلیل رگرسیون چند متغیره گام به گام استفاده شد. همچنین جهت شناسایی عوامل تاثیرگذار بر میزان تولید رسوب حوضه از بین متغیرهای موجود، از روش تحلیل مولفه های اصلی استفاده شد. نتیجه بررسی ارتباط بین متغیرهای حوضه با رسوب نشان داد که مقدار رسوب تولیدی با متغیر زمان تمرکز، همبستگی مثبت داشته و در سطح 5 درصد معنی دار بوده است. همچنین نتایج تحلیل مولفه‌های اصلی نشان داد که چهار عامل مساحت، طول آبراهه اصلی، زمان تمرکز و ضریب کشیدگی به ترتیب با 37.230 درصد، 24.735 درصد، 16.950 درصد و 9.849 درصد از واریانس تمامی متغیرهای پژوهش را تبیین می‌کنند که نشان می‌دهد 4 عامل مذکور بیش از 88 درصد تولید رسوب در حوضه قره‌سو را بر عهده دارند. نتایج حاضر ضمن معرفی عوامل تاثیرگذار بر میزان تولید رسوب در حوزه‌ آبخیز قره‌سو، می‌تواند برای برآورد رسوب به مناطق فاقد آمار تعمیم داده شود. 

investigating the controlling factors of the suspended sediment of gharasu river in ardabil province using principal component analysis and multivariate regression

introduction water erosion is the result of interactions between various environmental factors such as topography, soil characteristics, climate characteristics, runoff and land use and management. sediment production is highly dependent on runoff, so doubling the speed of runoff increases its leaching capacity and transportability up to five and six times. knowing the effective factors in sediment production plays an important role in determining the amount of sedimentation of a watershed and understanding the phenomenon of erosion and its consequences, and it can be used in prioritizing the sub-basins of a watershed. the purpose of this research is to investigate the relationship between morphological characteristics and the amount of sediment production in the catchment area of the gharasu river in ardabil using principal component analysis and multivariate regression, in this regard, using 16 independent variables and 1 dependent variable in 13 sub-basins of the gharasu river.2- methodology as one of the sub-basins of the aras catchment basin, gharasu catchment is located in the geographical coordinates of 47°31’ to 48°47’ east longitude and 37°47’ to 38°52’ north latitude. in this study, 1:100,000 scale geological maps, 1:25,000 scale topographic maps, and discharge and suspended sediment statistics and information of 13 hydrometric stations of gharasu river sub-basin were used in the 50-year period from 1350 to 1399. in order to check the correlation between independent and dependent variables and to test the normality and normal distribution of data, shapiro-wilk and kolmogorov-smirnov tests were used in spss software. also, in this research, the oli landsat 8 satellite images were used to extract the vegetation cover index (ndvi). for this purpose, step-by-step linear regression is used to determine the most effective variables and to determine the most appropriate statistical relationship between suspended sedimentation and the variables used, and principal component analysis is used to determine the most effective factors of suspended sediment production in the watershed.