بخشی از مقاله
چکیده
هرگونه برنامهریزي و طراحی در حوزههاي آبخیز باید بر اساس تجزیه و تحلیل دادههاي هیدرولوژي و هواشناسی مربوط به آن حوزه صورت گیرد. یکی از مسائلی که در تجزیه و تحلیل دادههاي دبی مطرح می شود، تعیین روند تغییرات این داده در طول زمان است.
روند کاهشی یا افزایشی دبی می تواند به دلایل مختلفی از جمله عوامل اقلیمی، تغییر کاربري اراضی و انجام اقدامات آبخیزداري رخ دهد و می توان با پیش بینی روند جریان، تصمیمات مناسب با شرایط حوزه را اتخاذ نمود. در این تحقیق روند 35 سال آمار داده هاي دبی سالیانه و ماهیانه ایستگاه یلفان واقع در حوزه آبخیز دشت همدان-بهار استان همدان با آزمون من کندال بررسی گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که در ایستگاه یلفان در متغیر دبی سالیانه و ماهیانه در سطح اطمینان %10، %5 و %1 روند معناداري دیده نشد که ممکن است به دلیل تغییرات کاربري اراضی و عوامل پوشش زمین و ... باشد.
مقدمه
شناسایی وجود و یا عدم وجود تغییرات دراز مدت در جریان رودخانه ها و سیلاب ها و دخالت دادن آن در تجزیه و تحلیل هاي آماري به منظور تعیین دبی هاي طرح سازه هاي زیربنایی همچون سدها، پل ها و ... امري ضروري است. در واقع به زبان آماري، تجزیه تحلیل روند، به منظور تشخیص سري دادههاي مشاهداتی یک متغیر تصادفی که در طول زمان در حال کاهش یا افزایش است استفاده می شود.
روش کندال فصلی - من کندال - از متداول ترین روش هاي غیر پارامتري است که براي تجزیه و تحلیل روند سري هاي هیدرولوژیک و هواشناسی استفاده می شود. کندال فصلی که یک آزمون غیر پارامتري است، نسبت به آزمون رگرسیونهاي ساده یا فصلی زمانی که دادهها داراي چولگی، تناوب و همبستگی جزء به جزء هستند ترجیح داده می شود
این آزمون ابتدا توسط »من« در سال 1945 ارائه و سپس توسط »کندال« در سال 1948 توسعهیافت. کاربرد این روش توسط سازمان جهانی هواشناسی تأکید شده است؛ زیرا مطالعات مختلف انجام شده با این روش، حاکی از اهمیت و کاربرد فراوان آن در تحلیل روند سري هاي زمانی است
از این روش براي آزمون فرض تصادفی بودن توالی داده ها در مقابل وجود روند استفاده می شود - خلیلی و بذر افشان، . - 1387 از میان آزمون هاي غیر پارامتري، آزمون من کندال بعنوان بهترین شیوهی شناسایی روندهاي یکنواخت به شمار میآید
مواد و روش ها منطقه مورد مطالعه
حوزه آبریز دشت همدان-بهار که به سیمینهرود نیز موسوم است با وسعت 2475 کیلومترمربع در دامنه شمالی ارتفاعات الوند واقع شده است. دشت در محدوده طول شرقی 17′،48˚ تا 33′،48˚ و عرض شمالی 49′،34˚تا2′،35˚ قرار دارد. دبی سالانه و ماهیانه رودخانه ي یلفان - ایستگاه هیدرومتري یلفان - از حوزه آبریز دشت همدان-بهار براي مطالعه انتخاب شده است.
روش کار
یکی از روش هاي متداول براي تحلیل سري هاي زمانی، بررسی وجود یا عدم وجود روند در آن ها با استفاده از آزمون من کندال است. فرض صفر این آزمون بر تصادفیبودن و عدم روند در سري داده ها دلالت دارد و پذیرش فرض یک - رد فرض صفر - دال بر وجود روند در سري داده ها است. مراحل محاسبه آماره این آزمون به شرح زیر است:
در یک آزمون دوطرفه جهت روندیابی سري دادهها، فرض صفر در صورتی پذیرفته می شود که رابطه زیر برقرار باشد:
براي متناسب کردن روندهاي خطی آنالیز تجزیه و تحلیل روندي که در اینجا به کار می رود باید معادله هاي خطی، درجه دوم و نمایی همراه با سري زمانی دبی رودخانه متناسب شود. متناسب ترین معادله روند زمانی براي هر متغیر، بر اساس میانگین خطا، میانگین مربعات خطا، میانگین خطاي مطلق و میانگین درصد خطاي مطلق میانگین مربعات خطا انتخاب می شود
نمودارقیاسی
در این نمودار، داده ها به صورت تجمعی سالیانه ي طولانی مدت رسم می شوند به طوریکه دبی تجمعی سالهاي منتخب با میانگین تجمعی دبی مقایسه می شود. در این مقایسه سال هایی که نزدیک به شرایط نرمال و بالاتر و پایین تر از شرایط نرمال هستند مشخص می شوند. میانگین تجمعی دبی سال هاي آماري نشان دهنده شرایط نرمال می باشد.
نتایج و بحث نتایج روند آماري دبی
داده هاي دبی مربوط به ایستگاه یلفان از سال 1350 - 1385 می باشد. آمار بدست آمده در جدول - 1 - جمع آوري شده است.
جدول - 1 - نتایج آماري مربوط به دبی سالیانه ایستگاه یلفان جدول - 2 - نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل دبی سالیانه ایستگاه یلفان به وسیله آزمون من کندال
