مدل سازی رابطه بین خصوصیات فیزیکی حوزه آبخیز و رواناب و رسوب (مطالعه موردی: حوزه گرماب، استان خراسان رضوی)

دستیابی به اطلاعات دقیق سیلاب و رسوب، به­دلیل مشکلات اجرایی و فقدان ایستگاه های هیدرومتری و رسوب­سنجی مناسب بسیار هزینه بر و مشکل می باشد. لذا تحقیق حاضر درصدد تعیین ارتباطات معنی دار بین پارامترهای فیزیکی حوزه گرماب و مولفه های مختلف سیلاب و رسوب می­ باشد. بدین منظور کلیه اطلاعات ورودی همچون متغیرهای مساحت و محیط حوزه ، ارتفاع حداکثر، حداقل و متوسط حوزه­­ از سطح دریا، طول آبراهه اصلی، شیب آبراهه اصلی، شیب حوزه، ضریب شکل و تراکم زهکشی، فرسایش سالانه و فرسایش ویژه برحسب مترمکعب در کیلومتر مربع در سال و سیل با دوره بازگشت های ۲، ۵، ۱۰، ۲۵، ۵۰ و ۱۰۰ ساله به مترمکعب در ثانیه جمع آوری شد. سپس ارتباط بین هشت پارامتر برآورد شده سیلاب و رسوب و ۱۰ پارامتر فیزیکی حوزه از طریق روش­ های تجزیه وتحلیل آماری رگرسیون چند­متغیره و شبکه عصبی انجام پذیرفت. بررسی ورودی ­های موثر در روش رگرسیون چندمتغیره نشان داد که متغیرهای مساحت و شیب حوزه پارامترهای موثر در تولید سیلاب و متغیرهای مساحت، ارتفاع حداقل و متوسط حوزه و طول آبراهه اصلی پارامترهای موثر در تولید رسوب حوزه گرماب می ­باشند. همچنین شبکه تابع پایه شعاعی برای مقادیر پیش بینی شده فرسایش ویژه و شبکه پروسپترون چند­لایه برای فرسایش تخمینی سالانه به ­ترتیب با حداکثر ضریب تبیین ۰/۹۸ و ۰/۹۹ و حداقل جذر میانگین مربعات خطایی برابر با ۱۶/۰ و ۶۳/۲۵۳ به­عنوان کارآمدترین مدل انتخاب شد. اما برای مقادیر پیش ­بینی شده سیلاب با دوره بازگشت های ۲، ۵، ۱۰، ۲۵، ۵۰ و ۱۰۰ ساله، مدل رگرسیون چندمتغیره باتوجه به حداکثر ضریب تبیین، حداقل جذر میانگین مربعات خطا و قدر مطلق خطای نسبی به ­عنوان برترین مدل برگزیده شد.

کلیدواژه ها:

پروسپترون چندلایه ، تابع پایه شعاعی ، حوزه آبخیز گرماب ، رگرسیون چند متغیره ، شبکه عصبی مصنوعی