تحلیل فراوانی دومتغیره‌ی سیلاب با تابع کاپولای ارشمیدسی (گامبل هوگارد)

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی مهندسی عمران، دانشگاه آیت الله العظمی بروجردی (ره)، ایران

2 استادیار دانشکده‌ی مهندسی عمران، دانشگاه یزد، ایران

3 دانش آموخته‌ی کارشناسی ارشد آب و سازه های هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آیت الله العظمی بروجردی (ره)، ایران

4 دانشجوی کارشناسی مهندسی عمران، دانشگاه آیت الله العظمی بروجردی (ره)، ایران

doi
10.22092/wmej.2019.127028.1244
چکیده

سیلاب پدیده‌ی چندمتغیره و پیچیده‌یی با ماهیتی تصادفی است. در روش‌های مرسوم تحلیل فراوانی سیلاب، تنها متغیر آب‌دهی اوج سیلاب به‌کار گرفته می‌شود و فرض می‌شود که این متغیر از تابع‌های توزیع سنجه‌ی خاصی تبعیت می‌کند. در مقابل تابع‌های کاپولا می‌تواند  توزیع‌های حاشیه‌یی یک‌‌متغیره‌ی مختلف را بپیوندد و توزیع‌های چندمتغیره بسازد. در این مقاله تحلیل‌های توأم متغیرهای سیلاب تابع‌های مفصل که محدودیت پراکندگی‌های تک‌‌‌متغیره‌ی رده‌ی یک را ندارد انجام شده است. توزیع احتمال و دوره‌ی بازگشت توأم متغیرهای آب‌دهی اوج و حجم سیلاب در آبخیز آجی‌ چای در استان آذربایجان شرقی با تابع کاپولا گامبل-هوگارد برای مدل‌سازی ریاضی دومتغیره بررسی شد. نتایج نشان داد که به‌کاربردن تابع‌های مفصل تابع‌های توزیع تجمعی شرطی و دوره‌های بازگشت توأم متغیرهای سیلاب با دقت بسیار خوبی با متوسط ضریب نش-ساتکلیف 0/745 و ریشه‌ی میانگین ‌مربع ‌خطای 0/56 برآورد می‌شود. نتیجه‌ی مقایسه‌ی اندازه‌های آب‌دهی اوج و حجم به‌دست‌آمده از تحلیل دومتغیره با تحلیل یک‌‌متغیره با دوره‌ی بازگشت یکسان 100 سال برای همه‌ی ایستگاه‌ها کم‌تر برآورد شد، که متأثر از درنظر گرفتن اثر و برهم‌کنش دو متغیر آب‌دهی و حجم است. این اندازه‌ها در ایستگاه آخولا به‌ترتیب 230 و 300/75 مترمکعب‌بر‌ثانیه و گویای آن بود که به‌کاربردن کاپولا موجب اقتصادی‌شدن اجرای طرح‌ها و کاهش خطرپذیری آن‌ها می‌شود.