عدم قطعيت در محاسبه شاخص خشكسالي هيدرولوژيكي با كاربرد توزيع گاما (مطالعه موردي: حوضه آبريز درياچه اروميه)

Uncertainty in Calculating Hydrological Drought Index Using Gamma Distribution (Case Study: Urmia Lake Basin)

هدف از اين پژوهش، تحليل عدم قطعيت ناشي از فرض برازش توزيع گاما بر سري زماني داده‌هاي آبدهي در محاسبه شاخص خشكسالي هيدرولوژيكي (SDI) مي‌باشد. با كاربرد سري زماني داده‌هاي آبدهي ماهانه و سالانه در 30 ايستگاه هيدرومتري واقع در حوضه آبريز درياچه اروميه، كارايي توزيع گاما در برازش داده‌هاي آبدهي بررسي شد. نتايج نشان‌داد توزيع گاما در برازش سري داده‌هاي آبدهي تنها در 1/5درصد كل حالات به عنوان توزيع برتر شناخته شد. بواسطه آزمون كلموگروف-اسمرينوف، اختلاف معني‌دار بين توزيع تجربي داده‌هاي آبدهي و توزيع گاما در 25 درصد حالات مشاهده گرديد كه اين ميزان در ماه‌هاي ابتدايي و انتهاي سال آبي تا حدود 57 درصد نيز افزايش مي‌يابد. در مقابل توزيع Wakeby در 31 درصد حالات به عنوان برترين توزيع در برازش سري داده‌هاي آبدهي، شناخته شد. بيشترين جابه‌جايي طبقات خشكسالي هيدرولوژيكي با كاربرد توزيع احتمالاتي Wakeby نسبت به توزيع گاما درمقياس ماهانه مربوط به ايستگاه قبقلو در ماه مرداد 96 درصد و در مقياس سالانه مربوط به ايستگاه قاسملو 54 درصد، مشاهده گرديد. ملاحظه گرديد با محاسبه SDI بر مبناي توزيع Wakeby نسبت به توزيع گاما، بيشترين فراواني جابه‌جايي در مقياس‌هاي سالانه و ماهانه مربوط به طبقه نرمال و به‌ترتيب معادل 25 و 43 درصد است.

This study analyzes the Uncertainty arising from the assumption of fitting the Gamma distribution to the time series of discharge data in calculating the Streamflow Drought Index (SDI). Using the time series of monthly and annual discharge data in 30 hydrometric stations located in the Urmia Lake Basin, the efficiency of Gamma distribution in fitting discharge data was investigated. The results showed that the Gamma distribution in the fitting of the discharge data series was recognized as the superior distribution in only 1.5% of the total cases. According to Kolmogorov-Smirnov test, a significant difference was observed between the experimental distribution of discharge data and the distribution of Gamma in 25% of cases, which increases to about 57% in the first and last months of the wet year. In contrast, the Wakeby distribution was recognized as the best distribution in fitting the discharge data series in 31% of cases. The highest displacement of hydrological drought classes was observed with the use of Wakeby distribution compared to Gamma distribution in the monthly scale of Ghabeghloo station in August (96%) and in the annual scale of Ghasemloo station (54%). It was observed that by calculating SDI based on Wakeby distribution compared to Gamma distribution, the highest frequency of displacement in annual and monthly scales is related to normal class and is equal to 25% and 43%, respectively.