تعيين بهترين روش همگن‌بندي سلسله مراتبي براي تحليل منطقه اي شاخص جريان پايه در حوزه هاي آبخيز استان كرمان

فقدان پوشش كامل داده ­هاي هيدرولوژي، هيدرولوژيست ­ها را مجبور به استفاده از روش همگن‌بندي در تحليل منطقه­ اي مي‌كند. در اين پژوهش، به­ منظور انتخاب بهترين روش خوشه­ بندي سلسله­ مراتبي در گروه­ بندي حوضه­ ها، با استفاده از داده‌هاي جريان روزانه رودخانه، جريان ­پايه و شاخص آن از روش فيلتر رقومي برگشتي دو پارامتره در 43 ايستگاه آب‌سنجي مربوط به حوضه­هاي درجه چهار استان كرمان، استخراج شد. پارامترهاي هيدرولوژيكي و اقليمي، محاسبه و عوامل فيزيوگرافي در محيط رقومي استخراج شد. با استفاده از روش آزمون تحليل­عاملي از بين 14 پارامتر مؤثر در شاخص جريان پايه، شش عامل ثابت افت منحني هيدروگراف، بارش متوسط سالانه، تبخير و تعرق واقعي، نفوذ­پذيري، توپوگرافي (شيب و ارتفاع­) و شماره منحني، به عنوان عوامل مستقل انتخاب شدند. همگن‌بندي حوضه ­ها با استفاده از عوامل مستقل انتخابي به روش­هاي مختلف سلسله­ مراتبي شامل: نزديك‌ترين همسايه، دورترين همسايه، فاصله از مركز ثقل و روش وارد، انجام شد. سپس روابط منطقه‌اي به روش‌ رگرسيون خطي، در سطوح معني­داري كمتر از يك درصد براي گروه­ هاي همگن تمام روش­ها به­دست آمد. ارزيابي صحت و كارايي مدل‌هاي برآوردي، به روش­ هاي آزمون استقلال خطاها، نرمال بودن توزيع خطاها و هم­­خطي انجام شد. سپس دقت مدل ­هاي استخراج‌شده با استفاده از ايستگاه ­هاي شاهد محاسبه و با يكديگر مقايسه شد. نتايج نشان داد كه دقت مدل­ هاي استخراج‌شده در حوضه‌هاي همگن انتخاب‌شده به روش­"فاصله از مركز ثقل" به دليل حداقل خطاي برآورد نسبي به ميزان 137/27% براي منطقه يك و 89/36% براي منطقه همگن دو، حداقل خطاي برآورد استاندارد و ضريب همبستگي بالا، به­ عنوان بهترين روش همگن‌بندي سلسله­ مراتبي براي برآورد منطقه ­اي شاخص جريان پايه در منطقه پژوهش تشخيص داده شد.

The lack of complete coverage of hydrological data forces hydrologists to use the homogenization methods in regional analysis. In this research, in order to choose the best Hierarchical clustering method for regional analysis, base flow and related index were extracted from daily stream flow data using two parameter recursive digital filters in hydrometric stations of the Kerman province. Physiographic, climatic and hydrological parameters were calculated. Using factor analysis of parameters, six factors including: hydrograph recession constant, mean annual precipitation, actual evapotranspiration, permeability, topography (slope and height) and curve number were chosen as the most important independent factors. Hierarchical clustering of catchments using independent factors in different methods including: Nearest neighbor, Furthest neighbor, Centroid clustering and Ward were down. Then the regional equations using linear regression at significant level for each homogeny region were determined. To compare and evaluate the accuracy and efficiency of the models, Independence errors, Colinerity and normal distribution of errors were tested. The results showed that “Centroid clustering method " because of low relative error with the amount of . for zone A and . for zone B of homogeneous region, minimum standard error of the estimate and the high correlation coefficient, diagnosed as the best homogeneity method to estimate regional base flow index in the study area.