دوره 10، شماره 19 - ( بهار و تابستان 1398 )                   جلد 10 شماره 19 صفحات 95-105 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

kazemi R, Sharifi F. Determination of the Best Hierarchical Clustering Method for Regional Analysis of Base Flow Index in Kerman Province Catchments. jwmr. 2019; 10 (19) :95-105
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-685-fa.html
کاظمی رحیم، شریفی فرود. تعیین بهترین روش همگن‌بندی سلسله مراتبی برای تحلیل منطقه ای شاخص جریان پایه در حوزه های آبخیز استان کرمان . پ‍‍ژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز. 1398; 10 (19) :95-105

URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-685-fa.html


پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران
چکیده:   (192 مشاهده)

فقدان پوشش کامل داده ­های هیدرولوژی، هیدرولوژیست ­ها را مجبور به استفاده از روش همگن‌بندی در تحلیل منطقه­ ای می‌کند. در این پژوهش، به­ منظور انتخاب بهترین روش خوشه­ بندی سلسله­ مراتبی در گروه­ بندی حوضه­ ها، با استفاده از داده‌های جریان روزانه رودخانه، جریان ­پایه و شاخص آن از روش فیلتر رقومی برگشتی دو پارامتره در 43 ایستگاه آب‌سنجی مربوط به حوضه­های درجه چهار استان کرمان، استخراج شد. پارامترهای هیدرولوژیکی و اقلیمی، محاسبه و عوامل فیزیوگرافی در محیط رقومی استخراج شد. با استفاده از روش آزمون تحلیل­عاملی از بین 14 پارامتر مؤثر در شاخص جریان پایه، شش عامل ثابت افت منحنی هیدروگراف، بارش متوسط سالانه، تبخیر و تعرق واقعی، نفوذ­پذیری، توپوگرافی (شیب و ارتفاع­) و شماره منحنی، به عنوان عوامل مستقل انتخاب شدند. همگن‌بندی حوضه ­ها با استفاده از عوامل مستقل انتخابی به روش­های مختلف سلسله­ مراتبی شامل: نزدیک‌ترین همسایه، دورترین همسایه، فاصله از مرکز ثقل و روش وارد، انجام شد. سپس روابط منطقه‌ای به روش‌ رگرسیون خطی، در سطوح معنی­داری کمتر از یک درصد برای گروه­ های همگن تمام روش­ها به­دست آمد. ارزیابی صحت و کارایی مدل‌های برآوردی، به روش­ های آزمون استقلال خطاها، نرمال بودن توزیع خطاها و هم­­خطی انجام شد. سپس دقت مدل ­های استخراج‌شده با استفاده از ایستگاه ­های شاهد محاسبه و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد که دقت مدل­ های استخراج‌شده در حوضه‌های همگن انتخاب‌شده به روش­"فاصله از مرکز ثقل" به دلیل حداقل خطای برآورد نسبی به میزان 137/27% برای منطقه یک و 89/36% برای منطقه همگن دو، حداقل خطای برآورد استاندارد و ضریب همبستگی بالا، به­ عنوان بهترین روش همگن‌بندی سلسله­ مراتبی برای برآورد منطقه ­ای شاخص جریان پایه در منطقه پژوهش تشخیص داده شد.

متن کامل [PDF 1287 kb]   (36 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: مديريت حوزه های آبخيز
دریافت: ۱۳۹۵/۵/۱۰ | ویرایش نهایی: ۱۳۹۸/۵/۱۴ | پذیرش: ۱۳۹۷/۱۰/۲۳ | انتشار: ۱۳۹۸/۵/۱۲

فهرست منابع
1. Abbassizade, G.H. 2003. Regional flood frequency analysis using a hybrid method in South Alborz. MSc Thesis, Department of Natural Resources, Tehran University, Iran, 107 pp (In Persian).
2. Ahani, A., S. Emamgholizadeh, S.S. M. Nadoushani and K. Azhdari. 2015. Regional Flood Frequency Analysis by Hybrid Cluster Analysis and L-moments, Journal of Watershed Management Research, 6(12): 11-20 (In Persian).
3. Ahiablame, L., I. Chaubey, B. Engel, K. Cherkauer and V. Merwade. 2013. Estimation of annual base flow at ungauged sites in Indiana USA, Journal of Hydrology, 476: 13-27. [DOI:10.1016/j.jhydrol.2012.10.002]
4. Ataei, H. and M. Shiran. 2011. Identifying homogeneous hydrological basins based on effective geomorphologic variants on flood by cluster analysis. Journal of Geography and Environmental Planning, 42(2): 79-98 (In Persian).
5. Beck, H.E., A.I.J.M. Van Dijk, D.G. Miralles, R.A.M. DeJeu, L.A. Bruijnzeel, T.R. McVicar and J. Schellekens. 2013. Global patterns in base flow index and recession based on stream flow observations from 3394 catchments, Journal of Water Resources Research, 49: 7843-7863. [DOI:10.1002/2013WR013918]
6. Biyabanaki, M. and S.S. Eslamiyan. 2005. Using cluster method in the determination of hydrologic homogeneous and evaluation by discriminate analysis and Andrew curves in Karkheh catchment, Journal of Agriculture, 2: 13-26 (In Persian).
7. Blöschl, G., M. Sivapalan, T. Wagener, A. Viglione and H. Savenije. 2013. Runoff prediction in ungauged basins: Synthesis across Processes, Places and Scales, 1st edition, Cambridge Univ. Press, New York. 484 pp Hardback ISBN, 978-1-107-02818-0. [DOI:10.1017/CBO9781139235761]
8. Boughton, W.C. 1993. A hydrograph-based model for estimating the water yield of ungauged catchments. In: Hydrology and Water Resources Conference, Institution of Engineers, Australia, National Conference Publication no, 14: 317-324 pp.
9. Brandes, D., J.G. Hoffmann and J.T. Mangarillo. 2005. Base flow recession rates, low flows, and hydrologic features of small watersheds in Pennsylvania, USA, Journal of The American Water Resources Association, 41: 1177-1186. [DOI:10.1111/j.1752-1688.2005.tb03792.x]
10. Brauman, K.A., G.C. Daily, T.K. Duarte and H.A. Mooney. 2007. The nature and value of ecosystem services: An overview highlighting hydrologic services, Journal of Annual Review of Environment and Resources, 32: 67-98. [DOI:10.1146/annurev.energy.32.031306.102758]
11. Brodie, R.S. and S. Hostetle. 2005. A review of techniques for analyzing base-flow from stream hydrographs. Proceedings of the NZHS-IAH-NZSSS Conference, Auckland, New Zealand,
12. Chahoki, A., A. Salajeghe, M. Mahdavi, S.H. Khaligi Sigarodi and A. sadi. 2013. Regional modeling of flow duration curve at ungauged catchments of arid region, Case study: Central of Iran. Journal of Range and Watershed Management, 66(2): 251-265 (In Persian).
13. Chapman, T.G and A.I. Maxwell. 1996. Base flow Separation-Comparison of numerical methods with tracer experiments. Proceedings of the Hydrological and Water Resources Symposium. Water and the Environment; Preprints of Papers Institution of Engineers, 539-545 pp.
14. Cyr, J., M. Landry and Y. Gagnon. 2011. Methodology for the large-scale assessment of small hydroelectric potential: Application to the province of New Brunswick (Canada), Journal of Renew. Energy, 36(11): 2940-2950. [DOI:10.1016/j.renene.2011.04.003]
15. Ghanbarpor, M., M. Teymori and S.H.A. Gholami. 2008. Comparison of Base Flow Estimation Methods Based on Hydrograph Separation (Case study: Karun Basin). Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, Water and Soil Science, 1: 1-10 (In Persian).
16. Kazemi, R. and A.R. Eslami. 2013. Investigation on the role of geological formation and hydrological parameter on base flow index, case study: Khazar region, Journal of Watershed Engineering and Management, 5(2): 85-93 (In Persian).
17. Kazemi, R., H. Davoodi, M.J. Soltani and A. Sarreshtedari. 2013. Investigation of land use change on base flow index, case study: Taleghan catchment, Journal of Watershed Engineering and Management, 5(1): 1-8 (In Persian).
18. Khosravi, M., M. Mohseni Saravi, M. Vafakhah and G. Fathi. 2011. Determination of the best hydrometric clustering method for regional flood analysis in west catchments of country. Journal of Iran-Watershed Management Science and Engineering, 4(13): 15-20 (In Persian).
19. Khosrobeigi Bozcheloei, S. and M. Vafakhah. 2016. Regional Analysis of Flow Duration Curve in Namak Lake Basin, Iran, Journal of Watershed Management Research, 7(14): 228-236 (In Persian). [DOI:10.29252/jwmr.7.14.236]
20. Kjeldsen, T.R. and J.C. Smithers. 2002. Regional flood frequency analysis in the KwaZulu-Natal provinces, South Africa, using the index-flood method. Journal of Hydrology, 255: 194-211. [DOI:10.1016/S0022-1694(01)00520-0]
21. Krakauer, N.Y. and M. Temimi. 2011. Stream recession curves and storage variability in small watersheds, Journal of Hydrology and Earth System Sciences, 15: 2377-2389. [DOI:10.5194/hess-15-2377-2011]
22. Longobardi, A. and P. Villani. 2008. Base flow index regionalization analysis in a Mediterranean area and data scarcity context: Role of the catchment permeability index. Journal of Hydrology, 355: 63-75. [DOI:10.1016/j.jhydrol.2008.03.011]
23. Malekiyan, A., S. Hasanpor and H. Faraji Sabokbar. 2013. Application and comparing of gray cluster analysis and hierarchical analysis in locating suitable areas for flood spreading. Case study: Garebayegan catchment. Journal of Iran-Watershed Management Science and Engineering, 7(20): 35-46 (In Persian).
24. Mazvimavi, D., A.M.J. Maijerink, H.H.G. Savenije and A. Stein. 2005. Prediction of flow characteristics using multiple regression and neural networks: A case study in Zimbabwe. Journal of Physics and Chemistry of the Earth, 30: 639-647. [DOI:10.1016/j.pce.2005.08.003]
25. Mosavi, H. and A. Sepaskhah. 1989. Estimation of maximum daily discharge of ungauged catchments in Fars province. Proceedings of First Conference on Hydrology, University Tehran, 284-316 (In Persian).
26. Nathan, R.J. and T.A. McMahon. 1990. Identification of homogeneous regions for the purposes of regionalization. Journal of Hydrology, 121: 217-238. [DOI:10.1016/0022-1694(90)90233-N]
27. Peña-Arancibia, J.L., A.I.J.M. Van Dijk, M. Mulligan and L.A. Bruijnzeel. 2010. The role of climatic and terrain attributes in estimating base flow recession in tropical catchments, Journal of Hydrology and Earth System Sciences, 14: 2193-2205. [DOI:10.5194/hess-14-2193-2010]
28. Porhemmat, J. and R. kazemi. 2017. Regional Modeling and Evaluation of Runoff Coefficient in Karkhe Basin, Journal of Watershed Management Research, 8(15): 82-91 (In Persian).
29. Rahimi, L., A. Ahmad Dehghani and K. Ghorbani. 2016. Comparison of Total flow, Base flow and Water-Quality Characteristics Trend in Arazkuseh Hydrometric Station, Journal of Watershed Management Research, 7(13): 83-91(In Persian). [DOI:10.18869/acadpub.jwmr.7.13.91]
30. Rohani, H. 2001. Regional flood frequency analysis using a hybrid method in arid and semi-arid area. A Case Study of Khorasan. MSc Thesis. Department of Natural Resources, Tehran University, 132pp (In Persian).
31. Santhi, C., P.M. Allen, R.S. Muttiah, J.G. Arnold and P. Tuppad. 2008. Regional estimation of base flow for the conterminous United States by hydrologic landscape regions. Journal of Hydrology, 351: 139-153. [DOI:10.1016/j.jhydrol.2007.12.018]
32. Smakhtin, V.Y. 2001. Low flow hydrology: a review. Journal of Hydrology, 240: 147-186. [DOI:10.1016/S0022-1694(00)00340-1]
33. Teimouri, M., M.R. Ghanbarpour, M. Bashirgonbad, M. Zolfaghari and S. Kazemikia. 2011. Comparison of Base flow Index in Hydrograph Separation with Different Methods in Some Rivers of West Azarbaijan Province. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, Water and Soil Science, 15: 219-228 (In Persian).
34. Welderufael, W.A. and Y.E. Woyessa. 2010. Stream flow analysis and comparison of base flow separation methods, Case Study of the Modder River Basin in central South Africa. Journal of European Water, 31: 3-12.

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به (پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز (علمی-پژوهشی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2019 All Rights Reserved | Journal of Watershed Management Research

Designed & Developed by : Yektaweb