تحليل فراواني منطقه اي سيلاب با استفاده از تحليل خوشه اي تركيبي و گشتاور هاي خطي

Regional Flood Frequency Analysis by Hybrid Cluster Analysis and L-moments

مطالعات انجام گرفته نشان مي دهد كه روش هاي تحليل خوشه اي، از كارآمدترين روش هاي منطقه بندي حوزه هاي آبخيز به منظور انجام تحليل فراواني منطقه اي سيلاب هستند. در اين تحقيق به منظور استفاده از نقاط قوت و كم رنگ كردن نقاط ضعف دو گروه اساسي روش هاي تحليل خوشه اي، يعني خوشه بندي سلسله مراتبي و خوشه بندي افرازي، از تركيب الگوريتم هاي خوشه بندي Ward و K-means براي منطقه بندي حوزه هاي آبخيز سفيدرود بزرگ و ارس استفاده شده است. همچنين تاثير انتخاب و به كارگيري برخي ويژگي هاي جغرافيايي، فيزيوگرافيك و هواشناسي و تركيبات آنها در همگني مناطق حاصل از تحليل خوشه اي مورد بررسي قرار گرفته است. ارزيابي وضعيت همگني مناطق حاصل و اجراي تحليل فراواني منطقه اي كه با استفاده از الگوريتم گشتاورهاي خطي انجام گرفته است، نشان مي دهد كه از ميان ويژگي هاي مورد مطالعه، تركيب طول و عرض جغرافيايي و مساحت سطح زهكشي به عنوان ويژگي هاي مورد استفاده در منطقه بندي حوزه هاي آبخيز سفيدرود و ارس مي تواند بهترين گزينه براي حصول بيش ترين تعداد مناطق همگن باشد. به علاوه، براي مناطقي كه تا حدودي معيارهاي همگني را ارضا نمي كنند، استفاده از توزيع ويكبي به عنوان توزيع منطقه اي، مي تواند مفيد باشد.

Recent studies show that cluster analysis methods are one of the most useful techniques of regionalization of watersheds for regional flood frequency analysis. In this study combination of Ward and K-means clustering algorithms is used for regionalization of gauging stations in Sefidrood and Aras watersheds in order to use advantages and decrease influences of disadvantages of two main categories of cluster analysis methods. Also effects of selection and usage of some geographical, physiographic and meteorological attributes and their combinations on homogeneity of regions formed by cluster analysis is studied. Assessment of homogeneity of final regions and performance of regional flood frequency analysis using L-moments show that combination of longitude, latitude and drainage area as attributes used for regionalization of Sefidrood and Aras watersheds may be the best option to form maximum number of homogeneous regions. Furthermore, Wakeby distribution may be used as regional distribution for heterogeneous regions.