بررسی و پیش‌بینی جریانات سطحی استان خوزستان با استفاده از مدل‌های سری زمانی
الموضوعات :
علیرضا انتظاری
1
,
رسول سروستان
2
1 - دانشیار اقلیم‌شناسی، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران.
2 - دانشجوی دکترای در رشته آب و هواشناسی شهری، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران.*(مسوول مکاتبات)
تاريخ الإرسال : 26 الجمعة , ذو القعدة, 1438
تاريخ التأكيد : 29 الإثنين , جمادى الأولى, 1440
تاريخ الإصدار : 09 الأربعاء , رمضان, 1442
الکلمات المفتاحية:
سری زمانی,
جریانات سطحی,
فصلی- ضربی,
خوزستان,
پیش‌بینی,
ملخص المقالة :
زمینه و هدف: پژوهش حاضر به مطالعه و بررسی جریانات سطحی استان خوزستان و پیش‌بینی آن برای دوره 1398 تا 1407 با استفاده از مدل‌های سری زمانی است.روش بررسی: پژوهش حاضر در 9 ایستگاه منتخب از استان خوزستان به منظور مقایسه دقت مدل سری‌های زمانی و پیش‌بینی مقدار جریانات سطحی انجام‌شده است. برای این منظور از داده‌های دبی ماهانه ایستگاه هیدرومتری به مدت 22 سال (1370-1392) استفاده شده است. از مدل سری زمانی فصلی ضربی جریانات سطحی بررسی و بهترین مدل برازش داده شد، صحت و دقت مدل‌ها به کمک نرمال بودن توزیع باقی‌مانده‌ها، فرض ثابت بودن واریانس، نمودارهای مربوط به باقی‌مانده‌ها در طول زمان، تائید گردید.یافته‌ها: یافته‌های این مطالعه نشان داد، بهترین مدل‌های برازش شده در ایستگاه‌های اهواز (1,1,1)(1,0,1) SARIMA، بامدژ(1,1,0)(1,0,1) SARIMA، تله زنگ (1,0,1)(1,1,1) SARIMA، حرمله(1,0,1)(1,1,1) SARIMA، دزفول (2,0,1)(1,1,1) SARIMA، دشت بزرگ (2,0,2)(1,1,1) SARIMA، دوکوهه (2,2,0)(1,1,1) SARIMA، گتوند (2,1,1)(1,0,1) SARIMA و فارسیاب(2,1,1)(1,1,2) SARIMA می‌باشند؛ که این مدل‌ها از دقت خوبی برای پیش‌بینی جریانات سطحی برخوردار بودند.بحث و نتیجه‌گیری: نتایج جریانات سطحی برای سال‌های 1398 تا 1407 نشان داد که جریانات سطحی در تمام ایستگاه‌های منتخب کاهش می‌یابد و این کاهش در ایستگاه اهواز به بیش‌ترین و ایستگاه دوکوهه به کمترین مقدار به ترتیب با 78/9 و 58/0 می‌رسد. همچنین نتایج پیش‌بینی ماهانه نشان داد که بیش‌ترین و کمترین مقدار کاهش جریانات سطحی به ترتیب در آذر ماه با 98/6 و شهریور با 67/1 خواهد رسید.
المصادر:
Manzafari, G, Urban Hydrology, 2010, Yazd University Press Center, 1st edition. (In Persian)
Asakereh, H, Modeling of Arima for annual average temperature of Tabriz city, 2010, Geography Research Quarterly, 756.15622-15601. (In Persian)
Niromand, H; and Bzorg Nia A, Time Series, 2008, Payame Noor University Press. (In Persian)
Komornık, J. Komornıkova, M. Mesiar, R. Szokeova, and J. Szolgay 2006. Comparison of forecasting performance of nonlinear models of hydrological time series.Physics and Chemistry of the Earth, 31: 1127–1145.
Burlando P. Montana A. and Raze R. 1996. Forecasting of storm rainfall by combined use of radar, rain gages and linear models, Atmospheric Research, 42: 199-216.
Durdu, o. f. 2010. A hybrid neural network and Arima model for water quality time series prediction. Engineering Applications of Artificial Intelligence. 23: 586-594.
Damle, C. and A. Yalcin. 2007. Flood prediction using time series data mining. Journal of Hydrology. 333, (2-4): 305-316.
Quimpo, R. 1971. Structure relation between parametric and stochastic hydrology International symposium on mathematical models in hydrology. Int. Assoc. of hydrology.Sci. Warasaw: 140-150.
Karvonen T., Koivusalo H., Jauhiainen M., Palko J. and Weppling K. 1999. A hydrological model for predicting runoff from different land use areas, Journal of Hydrology, 217: 253-265.
Spolia, S.K. and S. Chander. 1970. Modeling of surface runoff systems by an ARIMA J. Hydrology, 22: 317-332.
Chow, V. T., Maidment, D. R. and Mays, L.W. 1988. Applied Hydrology, New York, Mc Graw Hill Pub. p. 572
Ashgar Tosi, S. The prediction of the occurrence of drought in Khorasan province and optimization of the pattern of cultivation for adaptation to it, 2003, Master's degree in irrigation and drainage engineering, Ferdowsi University of Mashhad. (In Persian)
Bashiri, M. Watankha, M. Comparison of Different Time Series Analysis Methods in Monthly Dubai Monthly Forecast Estimation of Karkheh Basin, 2010, Water Management and Irrigation Journal,2. (In Persian)
Sharifan, H and Ghahraman, B, Estimation of Rain Forecasting Using ARIMA Technique in Golestan Province, 2007 Journal of Agricultural Science and Natural Resources, 3 (14). (In Persian)
Ghahraman, N and Gharakhani, A, Evaluation of time series models for estimation of evaporation from the case of case study: Shiraz Station", 2011, Journal of Water Research in Agriculture, C: (1) 81-75. (In Persian)
Statistical Calendar of Khuzestan Province, 2017. (In Persian)
Cohen, S. A. Ianetz and G. Stanhill. 2002. Evaporative climate changes at Bet Dagan, 1964-1998. Agricultural and Forest Meteorol. 111(2): 83-91.
Rahimzadeh, F, Statistical Methods in Meteorological and Climatological Studies. Seyed Bagher Hosseini Publishing House, 2011, Tehran, 463. (In Persian)
Khorrami, Mostafa, Bzorg Nia, A, Analyzing Time Series Models with Minifry Software 14. Spokesperson's Publishing House, Mashhad, 1386, 336. (In Persian)
_||_
Manzafari, G, Urban Hydrology, 2010, Yazd University Press Center, 1st edition. (In Persian)
Asakereh, H, Modeling of Arima for annual average temperature of Tabriz city, 2010, Geography Research Quarterly, 756.15622-15601. (In Persian)
Niromand, H; and Bzorg Nia A, Time Series, 2008, Payame Noor University Press. (In Persian)
Komornık, J. Komornıkova, M. Mesiar, R. Szokeova, and J. Szolgay 2006. Comparison of forecasting performance of nonlinear models of hydrological time series.Physics and Chemistry of the Earth, 31: 1127–1145.
Burlando P. Montana A. and Raze R. 1996. Forecasting of storm rainfall by combined use of radar, rain gages and linear models, Atmospheric Research, 42: 199-216.
Durdu, o. f. 2010. A hybrid neural network and Arima model for water quality time series prediction. Engineering Applications of Artificial Intelligence. 23: 586-594.
Damle, C. and A. Yalcin. 2007. Flood prediction using time series data mining. Journal of Hydrology. 333, (2-4): 305-316.
Quimpo, R. 1971. Structure relation between parametric and stochastic hydrology International symposium on mathematical models in hydrology. Int. Assoc. of hydrology.Sci. Warasaw: 140-150.
Karvonen T., Koivusalo H., Jauhiainen M., Palko J. and Weppling K. 1999. A hydrological model for predicting runoff from different land use areas, Journal of Hydrology, 217: 253-265.
Spolia, S.K. and S. Chander. 1970. Modeling of surface runoff systems by an ARIMA J. Hydrology, 22: 317-332.
Chow, V. T., Maidment, D. R. and Mays, L.W. 1988. Applied Hydrology, New York, Mc Graw Hill Pub. p. 572
Ashgar Tosi, S. The prediction of the occurrence of drought in Khorasan province and optimization of the pattern of cultivation for adaptation to it, 2003, Master's degree in irrigation and drainage engineering, Ferdowsi University of Mashhad. (In Persian)
Bashiri, M. Watankha, M. Comparison of Different Time Series Analysis Methods in Monthly Dubai Monthly Forecast Estimation of Karkheh Basin, 2010, Water Management and Irrigation Journal,2. (In Persian)
Sharifan, H and Ghahraman, B, Estimation of Rain Forecasting Using ARIMA Technique in Golestan Province, 2007 Journal of Agricultural Science and Natural Resources, 3 (14). (In Persian)
Ghahraman, N and Gharakhani, A, Evaluation of time series models for estimation of evaporation from the case of case study: Shiraz Station", 2011, Journal of Water Research in Agriculture, C: (1) 81-75. (In Persian)
Statistical Calendar of Khuzestan Province, 2017. (In Persian)
Cohen, S. A. Ianetz and G. Stanhill. 2002. Evaporative climate changes at Bet Dagan, 1964-1998. Agricultural and Forest Meteorol. 111(2): 83-91.
Rahimzadeh, F, Statistical Methods in Meteorological and Climatological Studies. Seyed Bagher Hosseini Publishing House, 2011, Tehran, 463. (In Persian)
Khorrami, Mostafa, Bzorg Nia, A, Analyzing Time Series Models with Minifry Software 14. Spokesperson's Publishing House, Mashhad, 1386, 336. (In Persian)
