تعيين الگوي بهينه پيش بيني سيلاب ناشي از تغيير اقليم با استفاده از مدل سري زماني چند متغيره (مطالعه موردي: حوزه آبخيز سفيدرود)

Using Multivariate Time Series Model to Determine the Optimal Model to Predict Floods Caused by Climate Change (Case Study: Sefidrood Watershed)

جعفري فريبا Jaafari Fariba

فتح‌زاده علي Fathzadeh Ali , فتاحي اردكاني احمد Fattahi Ardakani Ahmad

حيات‌زاده مهدي Hayatzadeh Mehdi , صفوي سيد مجتبي Safavi Seyyed Mojtaba

علوم و مهندسي آبخيزداري گرايش آبخيزداري شهري

كشاورزي و منابع طبيعي

مهندسي طبيعت

127ص

تغيير اقليم , پيش بيني , سيلاب , مدل اقليمي , مدل تأخير توزيعي خوداتورگرسيو

Climate Change , Forecast , Flood , Climate Models , Autoregressive Distributed Lag Model

بي‌ترديد امروزه منابع آب شيرين قابل استحصال با محدوديت¬هاي جدي مواجه است. پيش¬بيني‌هاي هيدرولوژيكي اين شرايط را فراهم مي‌آورد تا بتوان در كنار اين محدوديت‌ها به درستي برنامه‌ريزي كرد. در همين ارتباط پيش¬بيني دبي در تحليل بسياري از پديده‌هاي خشكسالي و سيلاب، آبگيري از رودخانه¬ها و غيره از اهميت بالايي برخوردار بوده و مي¬تواند در بهينه‌سازي مديريت آبخيز و منابع آب مؤثر باشد. در اين پژوهش جهت پيش‌بيني سيلاب، متغيرهاي مستقل ازجمله دما، بارش و ساعت آفتابي با استفاده از مدل‌هاي سري زماني تك متغيره و مدل‌هاي اقليمي پيش‌بيني شد. از آنجا كه مدل سري زماني تك متغيره با داده‌هاي كم قادر به پيش‌بيني متغيرهاي مستقل براي دوره طولاني‌مدت نيست ناگزير از مدل اقليمي استفاده شد و از نتايج حاصل از مدل اقليمي به‌عنوان داده‌هاي ورودي مدل سري زماني چند متغيره جهت پيش‌بيني دبي استفاده شد نتايج حاصله نشان داد، در اثر تغيير اقليم سيلاب‌هاي متوالي و شديدي در آينده رخ نخواهد داد. هم‌چنين از نتايج حاصل از مدل تك متغيره به‌عنوان داده‌هاي ورودي مدل چند متغيره جهت پيش‌بيني سيلاب طي سال‌هاي 2017-2013 استفاده شد. نتايج بررسي رابطه بلندمدت متغير دبي با متغيرهاي مستقل حاكي از آن است كه در تمامي ايستگاه¬ها به‌جز ايستگاه‌هاي بيجار و قروه رابطه¬ي بلندمدت وجود ندارد. برآورد ضريب آزمون بلندمدت مدل چند متغيره در اين دو ايستگاه نشان مي‌دهد متغيرهاي دما و بارش اثر مثبت و معني‌داري بر دبي جريان دارند، در صورتي كه متغير ساعات‌آفتابي در ايستگاه بيجار اثر منفي و معني‌دار و در ايستگاه زنجان تأثير چنداني بر دبي جريان ندارد. ضريب آزمون كوتاه‌مدت مدل مذكور نشان داد، ساعات‌آفتابي در همه‌ي ايستگاه¬ها اثر منفي و معني¬داري بر دبي جريان دارد. در صورتي كه دما در همه‌ي ايستگاه‌ها به‌جز ايستگاه رشت اثر مثبت و معني‌داري بر روي دبي داشته و بارش در تمامي ايستگاه‌ها به‌جز ايستگاه خلخال و زنجان اثر مثبت و معني‌داري بر دبي جريان دارد.

Undoubtedly, freshwater resources are subject to serious constraints today. The hydrological forecasts provide these conditions so that they can be properly planned along with these constraints. In this regard, forecasting discharge is a great importance in analyzing many of the phenomena such as drought, flood, river dewatering etc. and can be effective in optimizing water management and water resources. In this study, for flood prediction, independent variables such as temperature, precipitation and sunshine time were predicted using univariate time series models and climate models. Since the univariate time series model with low data cannot predict independent variables for a long period of time, the climate change model was used and the results of the climate model as input data for multivariate time series model to predict the discharge were used. The results showed that frequent and severe floods will not happen due to climate change in the future. Also, the results of the univariate model were used as input data for multivariate model to predict the flood during 2013-2017period. The results of the long-run assessment of the relationship between discharge and the independent variables indicate that there is no long-term relationship in all stations unless for Bijar and Qorveh stations. Estimation of long-term multi-variable coefficients in these two stations shows that temperature and precipitation variables have a positive and significant effect on discharge, while the sunny hour’s variable had a negative and significant effect at Bijar Station and does not have significant effect on the discharge in Zanjan station. Short term multivariate coefficient model showed that sunny hours have a negative and significant effect on the discharge at all stations. While, the temperature has a positive and significant effect on the discharge in all stations except Rasht station, and precipitation has a positive and significant effect on the flow discharge in all stations except for Khalkhal and Zanjan stations.

3/6/2018 12:00:00 AM

100

NE38

خانم فتوحي