گزارش نهايي طرح تحقيقاتي
مقايسه چند روش آماري برآورد بار معلق
در
يك حوزه با رژيم برفي و باراني
1381-1379
مجري:
محمود عرب خدري
با همكاري:
شاهرخ حكيم خاني و داود نيك كامي
تهران
پژوهشكده حفاظت خاك و آبخيزداري
شماره ثبت:83/966
تابستان 1382
وزارت جهاد كشاورزي
سازمان تحقيقات و آموزش كشاورزي
---------------------------------------------------------------
عنوان: مقايسه چند روش آماري برآورد بار معلق در يك حوزه با رژيم برفي و باراني
مجري: محمود عرب خدري
واحد اجرا: پژوهشكده حفاظت خاك و آبخيزداري
ناشر: پژوهشكده حفاظت خاك و آبخيزداري
تاريخ انتشار: تابستان 1382
تيراژ: 100 نسخه
اين اثر در مورخ با شماره 83/966 در مركز اطلاعات و مدارك علمي كشاورزي به ثبت رسيده است.
حق چاپ محفوظ است. نقل مطالب، تصاوير، جداول، منحني ها و نمودارها با ذكر ماخذ بلامانع است.
چكيده
برآوردهاي انجام شده از رسوبدهي معلق يك ايستگاه توسط افراد و سازمانهاي مختلف اختلافات زيادي را نشان مي دهد. بخشي از اين اختلافات به كيفيت داده ها و بخشي ديگر به شيوه هاي آماري مورد استفاده در برآورد رسوبدهي يعني نوع منحني سنجه رسوب و روش استفاده از دبي جريان مربوط است. بعلاوه نوع رژيم جريان در فصول مختلف نيز مي تواند بر نتايج مؤثر باشد. به منظور تعيين ميزان اثر هريك از اين عوامل در دقت و صحت برآورد رسوبدهي معلق، اين تحقيق در ايستگاه قزاقلي روي گرگانرود كه داراي رژيم برفي- باراني است انجام گرفت. ابتدا نمونه گيري از جامعه داده ها در سه دسته مختلف انجام گرفت. در اين ايستگاه در مدت كمتر از 6 سال حدود 2000 نمونه از غلظت رودخانه با تاكيد بر سيلابها تهيه شده است. ابتدا نمونه گيري از جامعه داده ها با حدود 90 روش مختلف كه از نظر تعداد كل نمونه، تعداد نمونه از دوره هاي سيلابي، روش نمونه گيري ( تصادفي، سيستماتيك يا تركيب آن دو) و تقسيم سال به دوره باراني و برفي-باراني انجام گرفت. سپس 18 روش آماري براي برآورد رسوبدهي مشتمل بر 6 نوع منحني سنجه رسوب (يك خطي، دوخطي، حدوسط دسته ها و ضرايب اصلاحي فائو، پارامتري و غيرپارامتري) در تركيب با 3 شيوه استفاده جريان (منحني تداوم جريان، روزانه و ماهانه) مورد استفاده قرار گرفت. تعداد كل برآوردهاي انجام شده بالغ بر 750 مورد گرديد. همچنين رسوبدهي معلق واقعي بر اساس مشاهدات محاسبه شد.
براي بررسي صحت و دقت هر يك از برآوردها از سه شاخص خطاي برآورد، ميانگين خطاي هر گروه و انحراف از معيار برآوردها در هر گروه استفاده شد. خطاي هر برآورد براي بررسي صحت همان برآورد بصورت انفرادي، و ميانگين خطا و انحراف از معيار برآوردهاي هر گروه به ترتيب براي ارزيابي صحت و دقت آنها مورد استفاده قرار گرفت.
نتايج بدست آمده نشان داد كه مهمترين عامل مؤثر بر صحت و دقت برآوردها، كيفيت داده هاي اوليه است. وجود 300 اندازه گيري به طوريكه تمام محدوده تغييرات دبي و غلظت را پوشش دهد كفايت مي كند. در اين ارتباط اضافه كردن 150 نمونه از دبي هاي سيلابي براي بهبود كيفيت داده هاي اوليه توصيه مي شود. در مواردي كه 500 نمونه از جامعه آماري (بدون اضافه كردن نمونه از دبيهاي سيلابي ) برداشته شده بود نيز برآوردهاي قابل قبولي بدست آمد. روش نمونه گيري بصورت تصادفي يا سيستماتيك و يا تركيب آن دو تاثيري بر بهبود نتايج برآورد ها نگذاشت. تمامي برآوردها، بيشترين حساسيت را به نوع منحني سنجه نشان دادند. از ميان 6 منحني سنجه، روش حد وسط دسته ها مشروط به آنكه براي داده هاي با كيفيت خوب مورد استفاده قرار گيرد؛ نتايج كاملا مطلوبي بدست داد. ساير منحني هاي سنجه به غير از موارد استثنايي نتيجه رضايت بخشي نداشتند. با اين همه ضريب اصلاحي پارامتري در برخي از شرايط بويژه با داده هاي با كيفيت ضعيفتر جوابهاي قابل قبولي بدست داد. از نظر شيوه استفاده از جريان، روش روزانه و سپس ماهانه برتري خود را نسبت به منحني تداوم جريان نشان دادند. جدا كردن دو دوره باراني و برفي تاثيري مثبت بر اصلاح برآوردها نداشت و ملاحظه شد كه صحت و دقت برآورد ها در دوره باراني بسيار پايينتر از دوره برفي-باراني است.
واژه هاي كليدي: منحني سنجه رسوب، روش حد وسط دسته ها، ضريب اصلاحي پارامتري، نمونه گيري، دبي روزانه، دبي ماهانه، ايستگاه قزاقلي