بخشی از مقاله
چکیده
با افزایش روز افزون حجم دادههای ذخیره شده، کسب اطمینان از صحت و تناسب دادهها جهت تحلیل موثر آنها ضروری است. در این پژوهش به بررسی دادههای دبی روزانه ایستگاههای هیدرومتری حوضه آبریز سد شهیدان امیر تیموری - سد صفا رود - در بازه زمانی مهر 1385 تا شهریور 1394 با استفاده از آزمونهای هرست، جرم مضاعف و ران تست پرداخته شد. نتایج آزمون هرست نشان داد سری زمانی دارای حافظه بلند مدت بوده و نیازی به طویل سازی سری زمانی نمیباشد. همچنین بر اساس نتایج آزمون جرم مضاعف سری زمانی دادههای هیدرومتری به همگن تبدیل شد و دادهها دارای ویژگی غیرتصادفی می-باشند. پس از بررسی دادهها بر اساس آزمونهای مذکور نرمال بودن دادهها مورد آزمون قرار گرفت و نتایج نشان داد نرخ تخلیه آب ایستگاههای هیدرومتری از 1393 نسبت به سال 1385در حال افزایش بوده است.
مقدمه
آب یکی ازچالش برانگیزترین موضوعات قرن اخیراست. توزیع یکنواخت، وقوع خشکسالی، کاهش بارندگی سبب توجه بیشتر با این امر مهم شده است. منابع آبی در سراسر جهان در نقطه بحرانی است، کمبود آب و کیفیت نامطلوب آن مشکلات فراوانی را برای جهانیان به وجود آورده است. به دلیل اهمیت مسئله بحران آب تخمین×دقیق کوتاه×مدت×و× بلند×مدت×رواناب×و×جریانهای×رودخانهای×میتواند×کمک×شایانی×به×بخشهای×مختلف×مهندسی×آب×مانندطراحی×سیلگیرها×برای×محافظت×مناطق×شهری×و×کشاورزی،×بهرهبرداری×صحیح×از×منابع×برای×بخشهای×مختلف×کشاورزی،× شرب،×برقابی×و×زیست×محیطی×نماید - Sumsudin et al., 2010 - ؟×در سالهای اخیر با ثبت منظم دادهها، روزانه حجم وسیعی از دادهها تولید میشود. جهت کشف اطلاعات ارزشمند و تبدیل دادهها به دانش سازمان یافته یکی از نیازهای مهم بشر تحلیل این دادههای حجیم است - اسماعیلی،. - 1394 باتوجه به اهمیت موضوع اشاره شده، محققین بسیاری نسبت به بازسازی و تخمین بازسازی دادهها اقدام کردهاند. از جمله تحقیقات صورت گرفته در این زمینه میتوان به تحقیقات کروک و جیکمن - 2004 - اشاره کرد که در تحقیقی مقادیر IHACRES را برای زیر حوضههای فاقد آمار با استفاده از مقادیر میانگینی ناشی از زیر حوضههای دارای آمار یا بهوسیله برقراری روابط محلی تخمین زده و نشان دادند که در مجموع عملکرد مدل جهت به کارگیری مناسب است. نگارش و همکاران - 1391 - در پژوهشی به کاربرد شبکه عصبی مصنوعی در شبیهسازی و پیشبینی سیلاب در حوضه آبریز سرباز از آمار دبی روزانه ایستگاه پیردان و آمار اقلیمی روزانه ایستگاههای ایرانشهر و سرباز طی 28 سال استفاده کردند. در این تحقیق پارامترهای مؤثر بر جریان رودخانه با بررسی بین دادههای ورودی و دبی رودخانه همچنین روش رگرسیونی گام به گام تعیین شد. برای همگن بودن و کفایت سالهای آماری از آزمون همگنی دادهها و ماکوس استفاده شد. نتایج آزمونها نشان داد که دادهها همگن بوده و تعداد سالهای آماری کافی میباشد.
مهدی نسب و همکاران - 1393 - در پژوهشی با استفاده از آزمونهای آماری - همگنی دادهها و بازسازی داده ناقص و آزمون کفایت دادهها - بر روی دادههای روزانه 30 سال دبی و بارش جهت تعیین بهترین تابع توزیع احتمال برای بارش و سیلاب، از آزمون کولموگروف اسمیرنوف در نرمافزار SPSS استفاده کردند. همچنین جهت انتخاب بهترین برازش تابع احتمال برای دادههای دبی و بارش از روش گرافیکی - Q-Q - استفاده کردند. در نهایت نتایج گویای کفایت دوره آماری دادهها و تبعیت آنها از توزیع نرمال بود.
صمدی و صمدی - 1396 - در مطالعهای از آمار سطح آب زیرزمینی تعداد 67 چاه جهت بررسی تغییرات زمانی سطح آب زیرزمینی استفاده شد. در این تحقیق به بررسی نرمال بودن پارامترها پرداخته شد، پس از آنالیز دادهها و اطمینان از نرمال بودن آنها با استفاده از لگاریتمگیری و آزمون نمودن آن با استفاده از آزمون کلموگرف - اسمیرنف در محیط SPSS، اقدام به نرمال کردن و برازش واریوگرام مناسب با استفاده از نرم افزار GS+ پرداختند. هدف از این پژوهش آمادهسازی دادههای ایستگاههای هیدرومتری سد امیر تیموریان رابر و تحلیل تغییرات جریان رودخانه رابر با تکیه بر آزمونهای آماری با استفاده از نرم افزار SPSS میباشد.
مواد و روشها منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه حوضه سد شهیدان امیر تیموری - سد صفارود - میباشد که در جنوب شرقی ایران، در استان کرمان و در شهرستان رابر، در ناحیهای بین عرض جغرافیایی 29 تا 38 درجه شمالی و طول جغرافیایی 56 تا 57 درجه شرقی واقع شده است. حوضه مطالعاتی از رودخانههای اصلی رابر و رودبر - رودر - تشکیل شده است. در این مطالعه به بررسی دبی روزانه ایستگاههای هیدرومتری در حوضه سد شهیدان امیر تیموری - سد صفارود - طی بازه زمانی 1385 تا شهریور 1394 برای محاسبه متوسط سیلاب پرداخته شده است. در حوضه صفارود پنج ایستگاه هیدرومتری شامل ایستگاههای هنجان، چشمه عروس، کاووس آباد، میدان و بن بلند وجود دارد. باتوجه به کامل بودن آمار ایستگاههای هیدورمتری منطقه سد شهیدان امیرتیموری - سد صفا رود - تجزیه و تحلیل دادهها با آزمون کفایت دادهها، آزمون همگنی و آزمون تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. جدول - 1 - موقعیت ایستگاههای هیدرومتری و شکل - 1 - موقعیت جغرافیایی و ایستگاههای هیدرومتری منطقه سد شهیدان امیرتیموری - سد صفا رود - را نشان میدهد.
روشها
هر چند استاندارد بودن قرائت و ثبت دادههای هیدرولوژی تا حدود زیادی از اشتباه در آنها میکاهد ولی معمولا دادههایی که از طریق سازمانهای مختلف در اختیار قرار میگیرند، تا حدود زیادی به کنترل یا اصلاح نیاز دارند. از جمله عواملی که منجر به بروز اشتباهات در دادههای آماری میشود، میتوان به تغییر محل ایستگاههای اندازهگیری، تغییر اشخاصی که کار قرائت را بر عهده دارند، منظم نبودن زمان اندازهگیری، تعویض ادوات، احداث ساختمان در اطراف ایستگاه و ..... اشاره کرد. بنابراین، اطمینان از کیفیت دادهها و کامل بودن سری آماری، قبل از تجزیه و تحلیل دادهها ضروری بوده و باید به این نکته مهم توجه داشت که بدون ارزیابی صحیح دادهها، انجام تحلیلهای پیچیده آماری، نتایج قابل اعتمادی را بدست نخواهد داد - علیزاده، . - 1391
آزمون کفایت طول دادهها
یکی از روشها برای آزمودن کفایت طول دادهها استفاده از ضریب هرست1 است. این ضریب یکی از آمارههای سنجش کفایت اطلاعات به لحاظ طول دوره آماری میباشد که برای سنجش حافظه بلند مدت یک سری زمانی استفاده میشود. برای اولین بار هرست این آماره را برای سنجش این که طول یک سری زمانی از یک رودخانه برای مدلسازی یک مخزن کافی است یا خیر مورد استفاده قرار داد. تفکر موجود در این آماره از این سؤال شکل گرفته است که آیا در یک سری زمانی با طول اطلاعات مشخص، کلیه تغییرات وقایع اکستریم - حدی - مورد انتظار رخ داده است یا خیر؟ اگر چنین باشد، این طول سری زمانی برای مدلسازیهایی که نیاز به در نظرگرفتن اکستریمها دارد - مانند مدلسازی مخزن - کفایت میکند در این صورت باید با استفاده از روشهای مختلف، تطویل اطلاعات صورت بگیرد. ضریب هرست از معادله 1، بدست میآید.
