بررسي نقش سازندهاي زمين‌شناسي و پارامترهاي ‏هيدرولوژيكي بر شاخص جريان پايه، مطالعه موردي: ناحيه ‏خزري

Study role of geological formations and hydrological parameters on the ‎based index, case study: Caspian area

جريان پايه و شاخص مربوطه كه متاثر از عوامل مورفومتري، زمين‌شناسي و هيدرواقليمي است، همواره يكي از موضوعات مهم در هيدرولوژي بوده و اطلاع از ميزان آن، نقش به‌سزايي در برنامه‌ريزي و مديريت بهينه منابع آب دارد. در اين پژوهش با استفاده از داده‌هاي جريان روزانه رودخانه، جريان پايه و شاخص آن، از روش فيلتر رقومي برگشتي يك پارامتره، در 18 ايستگاه آب‌سنجي حوضه خزري، استخراج شد. پارامترهاي فيزيوگرافي محاسبه و عوامل هيدرولوژيكي،اقليمي وزمين‌شناسي در محيط GIS برآورد شد.ب ااستفاده از روش آزمون تحليل عاملي از بين ?8 پارامتر موثر در شاخص جريان پايه، پنج عامل به‌عنوان عوامل مستقل انتخاب شدند. سپس روابط تحليل منطقه‌اي به‌روش‌هاي رگرسيون خطي، تواني، نمايي و چندمتغيره در سطوح معني‌داري كمتر از يك و پنج درصد به‌دست آمد.علاوه‌براين، به‌منظورمقايسه و ارزيابي صحت وكارآيي مدل‌هاي برآوردي،روش آناليز باقي‌مانده‌ها نيز مورد استفاده قرار گرفت. از بين عامل‌هاي زمين‌شناسي مشخصاً سازندهاي سخت، از بين عوامل مورفومتري، پارامترهاي متوسط ارتفاع و تراكم زهكشي حوضه و از جنبه قابليت اراضي نيز عامل سطح جنگلي، در روش رگرسيون‌هاي چند متغيره به‌عنوان بهترين برآورد كننده‌ شاخص جريان پايه رودخانه‌ها، تشخيص داده شدند. همچنين، با توجه به مدل‌هاي رگرسيون خطي، تواني و نمايي تك‌متغيره، پارامتر Q90/Q50 به­‌عنوان موثرترين عامل هيدرولوژيكي در تخمين شاخص جريان پايه در منطقه تعيين شد. همراهي سازندهاي سخت كربناته با نهشته‌هاي كواترنري و همچنين، سازندهاي سخت غيركربناته با عامل‌هاي مورفومتري و درصد پوشش جنگلي در مدل‌هاي به‌دست آمده، مويد نقش كنترل‌كننده عامل زمين‌شناسي بر جريان پايه است.

Base flow and related index is influenced by morphometric, geologic and hydroclimatological ‎factors. As a result, it is precondition data for planning and water resources management. In this ‎research, base flow and related index were extracted from daily stream flow data using one ‎parameter recursive digital filter in eighteen hydrometric stations of the Caspian Basin. ‎Physiographic, climatic, hydrological, and geological factors were calculated in GIS ‎environment. Using factor analysis of the eighteen parameters, five factors were selected as ‎independent factors. Statistical models were formulated to calculate several regressions between ‎hydroclimatological and physiographic parameters. Further, residual analysis method was used ‎to compare and evaluate the accuracy and efficiency of the models. Results showed that Hard ‎Formations, the average height of basin, drainage density, and coverage of forest were the best ‎predictors of the base flow index. Statistical models highlights importance of Q90/Q50 ratio as ‎the suitable hydrologic index to estimate the base flow index. Besides, this model confirmed ‎controlling role of Hard formations and the forest coverage on the base flow index.‎