تحليل فراواني خشكي رودخانه با استفاده از توزيع هاي آماري رايج و پيشرفته، مطالعه موردي: رودخانه هاي غرب درياچه اروميه

Frequency analysis of river drought by common and advanced statistical distributions, case study: western rivers of Urmia Lake

برآورد دوره بازگشت فرايندهاي هيدرولوژيكي نظير دبي سيلابي، دبي بيشينه، خشكي و غيره رابطه مستقيم با انتخاب تابع توزيع برازش مناسب با داده هاي سري زماني دوره آماري دارد. هرچه داده هاي توليدي ناشي از تابع توزيع برازش و داده هاي واقعي اختلاف كمتر و همبستگي بيشتري داشته باشند، قطعا دوره بازگشت محاسبه شده به واقعيت نزديك تر است و احتمال خطا تا حد زيادي كاهش مي يابد. به همين دليل، بايد سعي شود متناسب با داده هاي موجود، بهترين تابع توزيع برازش انتخاب شود. در اين پژوهش با استفاده از دبي روزانه رودخانه هاي غرب درياچه اروميه و همچنين، روش سال ميانگين، داده هاي حجم خشكي رودخانه هاي مذكور استخراج شد. چند توزيع مطرح از هركدام از توزيع هاي پيوسته نظير توزيع پيوسته پيشرفته مقادير حدي تعميم يافته و ويك باي، توزيع پيوسته غير صفر ارلانگ، توزيع پيوسته كران دار جانسون اس-بي و توزيع پيوسته بي كران نرمال براي برازش داده هاي حجم خشكي رودخانه هاي غرب درياچه اروميه در دوره آماري 38 ساله استفاده شد. سپس، نتايج تمام مدل هاي توزيع با استفاده از آزمون هاي نكويي برازش اندرسون دارلينگ و كولوموگروف-اسميرنف مقايسه و به ترتيب اولويت درجه بندي شدند. همچنين، مدل هاي منتخب، با استفاده از آزمون ارزيابي، مورد ارزيابي قرار گرفتند و همبستگي داده هاي آمار توصيفي تاريخي و داده هاي آمار توصيفي مدل شده به دست آمد.نتايج حاصل از توزيع فراواني داده هاي خشكي سه رودخانه مورد مطالعه نشان داد كه از ميان توزيع هاي گروه پيوسته، توزيع هاي آماري پيشرفته ويك باي و جانسون اس بي بهترين توزيع را داشته و نسبت به روش هاي توزيع آماري رايج نيز عملكرد بهتري داشتند.

Estimating return period of hydrological processes such as flood flow, maximum discharge, drought and etc, is related directly to selecting a suitable probability distribution function. With selecting a proper distribution function, estimated return period will be more close to actual data and error will be reduced. So, it should be tried to select the best probability distribution function. In this study, using daily discharge of western rivers of Urmia Lake, as well as the annual mean method, the data of the drought volume of these rivers were extracted. Several distributions from each of the continuous distributions, such as the continuous distribution of generalized maximums and wakeby, the continuous non-zero Erlang distribution, the continuous Johnson SB distribution, and the continuous boundary of Normal distribution for fitting the data of the dry volume of the western rivers Lake Urmia was used in the 38-year statistical period. Anderson-Darling and Kolmogorov-Smirnov tests used to compare results of each distribution. Also correlations between the data obtained from the sample data and statistical models computed. The results of the frequency distribution of the data of the three rivers showed that among the distributions of the continuous group, the advanced statistical distributions of Wakeby and Johnson SB had the best distribution and also had better performance than the conventional statistical methods.