کاربرد روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در انتخاب مناسب ترین توزیع فراونی برای پیش بینی دبی حداکثر لحظه ای سیلاب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر

2 دانشگاه علوم و کشاورزی و منابع طبیعی گرگان ، دانشکده مرتع و آبخیزداری

چکیده

در هیدرولوژی اگر چه نمی توان زمان دقیق وقوع یک پدیده مانند سیلاب را تعیین کرد، ولی می توان نحوه وقوع حوادث قبلی را بررسی کرده و احتمال وقوع متوسط آن‌ها را بدست آورد و سپس برنامه‌های مدیریت محیطی مانند طراحی سازه‌های کنترل سیل و یا نحوه استفاده از اراضی حاشیه رودخانه را بر مبنای آن‌ها پی ریزی نمود. در این مقاله، دبی حداکثر لحظه‌ای سیلاب در 7 حوضه آبخیز استان بوشهر (سرقنات، جره بالا، سعد آباد، کلل، باغان، قنطره و بوشیگان) با انواع مختلف توزیع های فراوانی در محیط نرم افزار SMADA برازاش داده شده و با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و تصمیم­گیری گروهی، مناسب‌ترین توزیع فراوانی منطقه‌ای انتخاب گردیده است. در 5 حوضه آبخیز قنطره، سر قنات، جره بالا، سعد آباد و کلل توزیع نرمال به ترتیب با درجه اهمیت 251/0، 200/0، 192/0، 198/0 و 209/0 و در 2 حوضه آبخیز ، بوشیگان و باغان به ترتیب توزیع لوگ نرمال2 پارامتری با درجه اهمیت 238/0 و توزیع لوگ پیرسون تیپ 3 با درجه اهمیت 218/0 به عنوان بهترین توزیع‌های فراوانی برای هر حوضه انتخاب گردیده است. همچنین نتایج نشان داد که اختلاف بین مقادیر برآوردی دبی حداکثر لحظه‌ای سیل توسط توزیع های فراوانی مختلف، در دوره بازگشت‌ها پایین (کمتر از 50 ساله) کم بوده و بیشترین اختلاف در دوره بازگشت‌ها بالا(بیشتر از 50 ساله) می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of Analytical Hierarchy Process (AHP) in Selecting the appropriate Frequency Distribution for Forecasting of Maximum Moment Discharge

نویسندگان [English]

  • Fazel Amiri 1
  • Amir Saadat Far 2
1 Faculty Member of Scientific Board, Islamic Azad University Bushehr Branch, Iran
2 Ph.D Student of Natural Resources, Gorgan University of Agriculture and Natural Resources, Iran.
چکیده [English]

In hydrology, although we can not determine the time of flood occurrence, however, by analyzing previous events we can find out the probability of their average occurrences which will be the base for future environmental management programs such as flood control and river marginal planning. In this study several statistical distributions were applied to fit on 7 watershed peak flows at Bohshar province using Analytical Hierarchy (AHP) Process and SMADA software. AHP method and group decision making were used to select the best distribution model. The results indicated 3 parameters lognormal distribution was the best model for 5 watershed including Sarcanat, Jarebala, Sadabad, Ghantareh and Boshigan. The Gumbel and normal distribution was the best model for the watersheds of Kolal and Baghan, respectively. Also, the difference between observed and estimated peak values were lower for the low return periods (<50 years) and the highest differences were for the upper return periods (>50 years).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Peak flow flood
  • Frequency distribution
  • SMADA software
  • Analytical Hierarchy Process
  • Group decision making
  • Priority rate

[1]  احمدی، ح. محمد خان، ش.، فیض نیا، س. و ج.، قدسی. 1384. ساخت مدل منطقه ای خطر حرکت های توده ای با استفاده از ویژگی های کیفی و تحلیل سلسله مراتبی (AHP) مطالعه موردی حوزه آبخیز طالقان، مجله منابع طبیعی ایران، جلد 58، شماره 1، صفحة 3- 14.

[2]  اصغرپور، م. ج.، 1377. تصمیم گیری چند معیاره، انتشارات دانشگاه تهران، 398 صفحه.

[3]  امیری، ف.، بصیری، م. و م. ر. چائی چی، 1386. کاربرد روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در اولویت بندی روش­های اندازه گیری بهره‌برداری در گونة Eurotia ceratoides . مجله منابع طبیعی ایران، جلد 61، شمارة 2.

[4]  بزرگ‌ نیا، ا.ب ،1369.تحلیل فراوانی وقایع و ریسک در هیدرولوژی، انتشارات آستان قدس رضوی.

[5]  ترابی، ن. 1384. برنامه ریزی توسعه گردشگری منطقة حفاظت شده اشترانکوه به کمک روش تحلیل سلسله مراتبی با استفاده از GIS و RS. پایان نامه کارشناسی ارشد محیط زیست، دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران.

[6]   توفیق، فو، 1372. ارزشیابی چند معیاری در طرح ریزی کالبدی، آبادی، سال سوم، شماره یازدهم، صفحة 43- 40.

[7]  دارابی، ه.، 1372. تصمیم گیری به کمک AHP ، مجلة مهندسی صنایع، سال اول شماره 3، صفحة 15-24.

[8]  سازمان آب منطقه‌ای فارس و بوشهر، 1387.خلاصه آمار دبی ماهانه و سالانه حوضه‌های آبخیز استان بوشهر.

[9]  سعادت فر، ا.1384. مقایسة روش های برآورد تراکم در گونة قیچ در منطقة بردسیر- سیرجان، پایان نامه کارشناسی ارشد مرتع داری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

[10] عزیزی، م. و امیری، س.1381. تعیین شاخص های موثر در انتخاب محل استقرار واحدهای تخته چندلا و روکش با استفاده از روش AHP. مجله منابع طبیعی ایران، جلد 55، شمارة 4، صفحة 543- 557.

[11] فرازجو، ح،. 1381. انتخاب مناسب‌ترین توزیع فراوانی برای پیش بینی دبی حداکثر لحظه‌ای، مقاله ارائه شده در کنفرانس دانشجوی منابع آب و خاک، دانشگاه ارومیه.

[12] فیض نیا، س. 1382. بررسی فاکتورهای مؤثر بر زمین لغزش، مجلة منابع طبیعی ایران، جلد 55، شماره 1، صفحة 3- 20.

[13] معماریانی، عزیزا... و آذر عادل، 1374. AHP تکنیکی نوین برای تصمیم گیری گروهی، دانش مدیریت. شماره 22، صفحة 32- 28.

[14] مرتضوی، م.، زارعی، ع. و ح. ا.، غیابی. 1385. اولویت بندی طرح­های تحقیقات کشاورزی با تأکید بر فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP). مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، شماره 72، پائیز، صفحة 2-14.

[15] مهدوی، م،. 1384. هیدرولوژی کاربردی، جلد دوم، انتشارات دانشگاه تهران. 439 صفحه.

[16]  نجمایی، م،. 136. هیدرولوژی مهندسی، جلد دوم، انتشارات سارا.

[17]       Boughton, W.C. 1980. A Frequency Distribution For Annual Floods. Water Resource Research, Vol 16 (2). pp.347-354.

[18]       Gassa, S. I. and T. Rapcsak. 2004. Singular value decomposition in AHP, European Journal of Operational Research 154, pp. 573–584.

[19]       Haktanir, T. 1992. Comparison of Various Flood Frequency Distributions Using AnnualFloodPeaks Data of Rivers in Antolia. J. Hydrology. Vol 136. pp.1-31.

[20]       Haktanir. T. 1991. Statistical Modeling of Annual Maximum Flow in Turkish Rivers. J. Hydrological Sciences. Vol 36 (4). pp.367-389.

[21]       Mcmahon, T. A. and R. Sriknathan. 1981. Log Person Ш Distribution – is it Applicable to Flood Frequency Analysis of Australian Streams. J. Hydrology. Vol 52. pp. 149-159.

[22]       Memariani, A. Kishore, N. Naziri, K. 1992. How to make decision in conflicting environments ; Analytical Hierarchy Process, Udyog Pragati, January June. pp. 32-35.

[23]       Saaty, T. L. 2000. Decision making for leaders, RWS Publications, Pittsburgh, PA,322PP.

[24]       Siknathan, R., T. A. Mcmahon. 1981. Log Person Ш Distribution – Effect of Dependence, Distribution Parameters and Sample Size on Peak Annual Flood Estimates. J. Hydrology. Vol 52. pp. 149-159.

[25]       Yang, line, and Gu. Changfa. 2003. The method of AHP for choosing the best plan of forest-region highway Route.J.Northeast Forestry University.Vol 31(1). pp. 51-52.

[26]       Yue, Dong X. l. Wenlong, and L. Zizhen. 2004. Analysis of AHP strategic decision for grazing management system and ecological restoration in alpine wetland of Gannan. Acta-Boreali-Occidentalia-Sinica. Vol 24 (2). pp . 248-253.