برآورد روند كوانتايل هاي متغيرهاي حداكثر سيلاب سالانه

سابقه و هدف: بررسي روند تغييرات سيلاب حوضه‌ها در اغلب موارد تنها بر اساس تحليل روند متغير دبي اوج سيلاب با استفاده از آزمون‌هاي رايج پارامتري و ناپارامتري (رگرسيون خطي معمولي، منكندال، سن و...) است. در كنار محدوديت‌هاي اوليه اين روش‌ها معمولاً به برآورد ميانگين يا ميانه شرطي مي‌پردازند و كوانتايل‌هاي مختلف را در نظر نمي‌گيرند در حاليكه برآورد دامنه مناسبي از كوانتايل‌هاي شرطي منجر به درك بسيار مناسبي از الگوي تغييرات مي‌شود. هدف اين تحقيق كاربرد روش رگرسيون كوانتايل براي برآورد روند زماني (كوانتايل‌هاي شرطي) متغيرهاي دبي اوج، حجم و تداوم سيلاب مي‌باشد كه اين تحليل منجر به درك مناسب‌تري از تغييرات متغيرهاي حداكثر سيلاب‌هاي سالانه مي‌شود. مواد و روش‌ها:در گام اول سري زماني حداكثر سيلاب سالانه ايستگاه هيدرومتري تله زنگ در جنوب غربي ايران با طول دوره آماري 55 سال مدنظر قرار گرفت و سري زماني دبي اوج، حجم و تداوم حداكثر سيلاب سالانه استخراج گرديد. در گام بعدي با استفاده از رگرسيون خطي معمولي تحليل روند سري‌هاي متغيرهاي حداكثر سيلاب سالانه انجام شد و كارايي مدل رگرسيون خطي با استفاده از معيارهاي دقت برازش، آزمون معني داري و تحليل باقيمانده‌ها مورد بررسي قرار گرفت. سپس با در نظر گرفتن بازه (005.95/0 با گام 0.01) خطوط رگرسيون كوانتايل براي تحليل روند متغيرهاي حداكثر سيلاب سالانه برآورد شد و معيارهاي دقت برازش و معني داري آماري براي اين خطوط تعيين گرديد. با در نظر گرفتن كوانتايل هاي منتخب 0.95، 0.85، 0.75، 0.65، 0.55، 0.45، 0.35، 0.25، 0.15 و 0.05 نمودار خطوط رگرسيون كوانتايل براي متغيرهاي سيلاب ترسيم شد. يافته‌ها: نتايج رگرسيون خطي معمولي بيانگر روند مثبت براي متغيرهاي سيلاب است اما تحليل‌هاي تكميلي نشان داد اين روش نمي‌تواند ابزار مناسبي براي تحليل روند متغيرهاي سيلاب در اين تحقيق باشد. كاربرد رگرسيون كوانتايل در مقايسه با رگرسيون خطي معمولي منجر به دسترسي به طيف وسيعي از شيب خطوط روند شده است. براي هر سه متغير مورد بررسي 15% شيب خطوط رگرسيون كوانتايل بيشتر از شيب برآورد شده با روش رگرسيون خطي و در ساير موارد كمتر از ان بوده است. بررسي خطوط رگرسيون كوانتايل نشان مي‌دهد خطوط رگرسيون كوانتايل براي متغير حجم سيلاب در كوانتايل‌هاي كران بالايي و براي متغيرهاي دبي اوج و تداوم سيلاب در كوانتايل‌هاي كران بالايي و بازه مياني از نظر آماري معني دار بوده‌اند و در كران پاييني كوانتايلها تعداد معدودي از رابطه هاي خطي قابل پذيرش شده‌اند به طوريكه براي متغيرهاي دبي اوج، حجم و تداوم سيلاب به ترتيب 59%، 31% و 0.73 موارد خطوط رگرسيون كوانتايل در سطح 0.05 از نظر آماري معني دار بوده‌اند.دقت برازش خطوط رگرسيون كوانتايل در كران بالايي و بازه مياني كوانتايل‌ها بيشتر از كران پاييني مي‌باشد. نتيجه گيري: كاربرد رگرسيون كوانتايل مي‌تواند بدون تأثير از محدوديت‌هاي روش‌هاي متداول تحليل روند متغيرهاي سيلاب منجر به دسترسي به طيف وسيع‌تري از نتايج كاربردي تحليل روند شود. همچنين تفاوت مشخصي بين شيب روند متغيرهاي سيلاب براي كوانتايل‌هاي مختلف (بخصوص كوانتايل‌هاي كران بالا) در مقايسه با شيب برآورد شده توسط رگرسيون خطي معمولي وجود دارد بنابراين روش رگرسيون خطي معمولي نمي‌تواند ابزاري مناسب براي بررسي روند رويدادهاي حدي باشد. نتايج نشان مي‌دهد روند متغيرهاي حدي سيلاب به مراتب بيشتر از روند برآورد شده با رگرسيون خطي معمولي مي‌باشد و به عبارتي رگرسيون خطي در اين تحقيق منجر به كم برآوردي شيب روند افزايشي متغيرهاي سيلاب شده است. همچنين تحليل چند متغيره روند سيلاب با استفاده از رگرسيون كوانتايل مشخص مي‌كند به دليل وجود روند قابل توجه در شرايط حدي براي هر سه متغير سيلاب، تغييرات در پتانسيل خطر سيلاب به مراتب بيشتر از نتايج به دست آمده با استفاده از تحليل تك متغيره مي‌باشد.