برآورد میانگین دبی رسوب با مدل‌های ریاضی جهت تخمین رسوب به منظور بازسازی نواقص آماری (مطالعة موردی: نکا)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد دانشگاه ساری

2 عضو هیات علمی دانشگاه ساری

چکیده

داده­های هیدرومتری و رسوب از اهمّیّت بالایی در پژوهش­های مربوط به هیدرولوژی برخوردار است؛ امّا وجود نواقص آماری باعث کاهش دقّت و صحّت ارزیابی­ها می­گردد. ایستگاه­ هیدرومتری نکا در بخش سنجش رسوب از سال تأسیس تا دو سال اخیر (1348-1390) دارای 8 سال نواقص آمار رسوب است. در این پژوهش با سه فرمول توفالتی، بگنولد و بروکس، معادلۀ خطّی میانگین رسوب تعیین گردید. از میان این سه فرمول به ترتیب فرمول توفالتی، بگنولد و بروکس با ضریب هم­بستگی 63/0، 49/0 و 38/0 و ضریب نش - ساتکلیف 75/0، 32/0 و 86/0. بهترین روش تخمین رسوب در رودخانة نکا شناخته شد. بهترین فرمول، فرمول توفالتی با معادلة y = 2.4756x – 146.15 و فرمول بگنولد با معادلة y = 1.9555x +168.78 و فرمول بروکس با معادلة خطّی y = 1.619x + 269.2 به دست آمد. نتایج نشان داد اگرچه فرمول توفالتی از فاکتورهای مختلفی جهت تخمین استفاده می­نماید و به نسبتِ روش­های آماری پیچیده و مشکل­تر است، امّا از لحاظ دقّت قابل توجّه است و علاوه بر
روش­های آماری متداول، جایگزین مناسبی در بازسازی نواقص آماری رسوب است.

کلیدواژه‌ها


افسری، روح­اله و جمال قدوسی، 1390، ارزیابی روش­های مختلف تخمین نسبت تحویل رسوب (SDR) تحت شرایط آب­وهوائی مختلف مطالعة موردی: حوضه­های آبخیز استان مرکزی، فصلنامة جغرافیای طبیعی، 4 (12)، 118-107.

ابراهیمی، پیام؛ کریم سلیمانی و کاکا شاهدی، 1392، بررسی تغییر کاربری اراضی و نقش آن بر پهنه­های سیلابی در محیط RS و GIS، مطالعة موردی: نکارود، نشریة مهندسی و مدیریت آبخیز، 5 (2)، 73-67.

حبیبی، آرش، 1392، آموزش کاربردی SPSS، چاپ سوم، نشر پایگاه اینترنتی پارس مدیر، چالوس.

حدادچی­، آرمان؛ محمد­حسین امید و امیراحمد دهقانی، 1390،  ارزیابی معادلات تجربی برآورد دبی بار بستر در رودخانه کوهستانی با بستر شنی (مطالعة موردی: رودخانة چهل­چای در استان گلستان)، مجلّة پژوهش­های حفاظت آب و خاک، 18 (3)، 165-149.

دهقانی، نوید و مهدی وفاخواه، 1392، مقایسة روش­های تخمین رسوب معلّق روزانه با استفاده از روش­های منحنی سنجه رسوب و شبکة عصبی (مطالعة موردی: ایستگاه قزاقلی، استان گلستان)، مجلّة پژوهش­های حفاظت آب و خاک، 20 (2)، 230-221.

ساداتی­نژاد، جواد؛ رحیم نقدی و محمد شایان­نژاد، 1389، کاربرد روش رگرسیون خطّی فازی در برآورد داده­های ناقص دبی سالانه ایستگاه هیدرومتری و مقایسة آن با سایر روش­های متداول، مجلّة پژوهش­های حفاظت آب و خاک، 17 (4)، 86-67.

صدائی، نازیلا و کریم سلیمانی، 1392، اولویّت­بندی سه فرمول چانگ سایمونز - ریچاردسون، بگنولد و توفالتی در سه رودخانه با استفاده از روش AHP، نشریة دانش آب و خاک، 23 (3)، 249-237.

فرج­زاده، منوچهر و مرتضی قره­چورلو، 1390، تحلیل مکانی و زمانی رسوب معلّق در حوزه آبریز قره­سو. مجلّة پژوهش­های فرسایش محیطی، 3 (1)، 84-61.

قمشی، مهدی و حسن ترابی­پوده، 1381، ارزیابی کاربرد معادله‌های برآورد بار رسوبی در رودخانه‌های خوزستان، مجلّة علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 6 (1)، 29-13.

وزارت نیرو، 1391، راهنمای محاسبة بار رسوب معلّق و بستر رودخانه، نشریة معاونت نظارت راهبردی، 590، 173-1.

Arabkhedri, M., 2005, Investigation of Suspended Load in Iran's Watershed Basin, Iranian Journal of Water Resource, 1 (2), 51-60.

Asselman, N. E. M., 2000, Fitting and interpretation of sediment rating curves, Journal of Hydrol, 23 (4), 228-248.

Bagnold, R. A., 1966, An Approach to the Sediment Transport Problem from General Physics, Journal of USGS, 422, 280-283.

Chang, F. M., Simons, D. B and Richardson, E. V., 1965, Total Bed-material Discharge in Alluvial Channels, USGS Water Supply Paper, 1, 1498-1508.

Einstein, H. A., 1950, The Bed Load Function for Sediment Transportation in Open Channels Technical Bulletin, U.S Dept of Agric Soil Conservation Service, Washington, D.C, 1026, 249-538.

Kalinske, A.A, 1942, Criteria for Determining Sand-transport by Surface Creep and Solution. Maxwell Stanley Hydraulics Laboratory, 23, 2-3.

Mosaedi, A., Shahabi, M and MohammadiOstadkelaye, A., 2005, Variation of Suspended Sediment Load Formulas in Marave(Atrak) Hydrometric Station, In Proceeding of 2th National Conference on Watershed and Water & Soil Resources Management, Kerman, Iran, 333-340.

Obrien, L and Rindlaub, M. P., 1934, The Transport of Bed Load by Streams, Trans Am Geophy Science, 2, 87-119.

Pavanelli, D and Bigi, A., 2004, Suspended Sediment Concentration for Three Apennine Monitored Basins, Particle Size Distribution and Physical Parameters, Proceeding of Agro Environment Congress, Venice, Italy, 537-544.

Porhemat, J. M and DomeriGanji, M., 2005, Analysis of Sediment Load Relations in Hendijan-Jarahi Hydrometric Stations, Proceeding of 3rd National Conference on Erosion & Sediment, ShahidChamran University, Ahvaz, Iran, 265-272.

Restrepo, Juan D., Lopez, Sergio A and Restrepo, Juan C., 2009, The Effects of Geomorphic Controls on Sediment Yield in the Andean Rivers of Colommbia, Latin American Journal of Sedimontology and Basin Analusis, 16 (2), 79-92.

Roman, David C.,Vogel, Richard M and Schwarz, Gregory E., 2010, Multivariate Models of Watershed Suspended Sediment Loads for the Eastern United States. Urban Water Resources Research Council - 7th Urban Watershed Management Symposium, 3133-3144.

Sadeghi, H., 2005, Development of Sediment Rating Curve Equations for Rising and Falling Limbs of Hydrograph Using Regression Models. Iran. Journal of Water Res, 1 (1), 101-103.

Shields, A., 1936, Anwendung Der Aehnlichkeits Mechanic Undderturbulens for Schung Auf Die Geschiebebewegung, Mitteilungen der Pruessischenver Such Sanstalt Fur Wasser, 3rd. Schiffsbau, Berlin, 26, 122-134.

Straub, L.G., 1935, Missouri River Report. House Document 238, 73rd Congress, 2nd session, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. 25, 238-239.

Telvari, A., 2001, The Relation of Suspended Sediment with Some of the Watershed Characteristics in Dez and Karkheh in Lorestan Province. Journal of Res Construc, 15 (56), 47-56.

Tramblay, Y., St-Hilaire, A and Ouarda, B. M. J., 2008, Frequency Analysis of Maximum Annual Suspended Sediment Concentrations in North America, Hydrological Sciences Journal, 53, 236-252.

Walling, D. E., 2008, The Changing Sediment Loads of the World’s Rivers, Land Reclamation, 39, 3-20.

Yalin, M. S., 1963, An Expression for Bed Load Transportation, Journal Hydraulic Division, ASCE, 89, 221–250.

Yang, C. T., Marsooli, R, and Aalami, M. T, 2009, Evaluation of Total Load Sediment Transport Formulas Using ANN, International journal of sediment research, 24 (3), 268-274.