در مطالعات سیل وجود داده های پیوسته در پایه زمانی مناسب از اهمیت خاصی برخوردار است. به دلیل کمبود داده های سیل و ناقصی زیاد آمار آن در بسیاری از حوضه های آبخیز مناطق خشک و نیمه خشک، تا کنون روش های متعددی برای بازسازی و تکمیل داده ها ارائه شده است. در این پژوهش کارایی برخی از روش های مذکور در بازسازی نواقص دبی های حداکثر لحظه ای در مناطق خشک و نیمه خشک مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور آمار مربوط به دبی حداکثر لحظه ای در 29 ایستگاه هیدرومتری واقع در حوضه ایران مرکزی طی سال های 86-1344 جمع آوری و پس از کنترل همگنی و صحت داده ها با استفاده از آزمون های توالی، ماکوس و گروبز- بک، اقدام به بازسازی نواقص آماری به کمک آمار دبی حداکثر روزانه، از روش های رگرسیون، شبکه عصبی مصنوعی، خوارزمیک ژنتیک و شبکه عصبی فازی گردید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد در کلیه ایستگاه های مورد مطالعه روش عصبی فازی نسبت به سایر روش های مورد بررسی از دقت بالاتری برخوردار می باشد.

رابطه بین مساحت و دبی پیک حوضه همواره به منظور تعیین دبی در مناطق فاقد آمار مورد استفاده قرار گرفته است. در یک منطقه با پاسخ هیدرواوژیک مشابه این رابطه در حوضه های مختلف با نسبت برابر تغییر می کند. در این حالت به این نسبت مقیاس ساده گفته می شود. اگر تغییرات این نسبت ثابت نباشد رابطه چند مقیاسی بین دبی و مساحت وجود دارد و مساحت به تنهایی نمی تواند برای برآورد دبی سیل در مناطق بدون آمار مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین لازم است در توسعه مدل های منطقه ای سیل ابتدا این مسیله مورد آزمون قرار گیرد. این مطالعه به بررسی روش آماری مقیاس مکانی در دو حوضه ی آبخیز دریای خزر و رودخانه ی کرخه می پردازد و سپس نتایج حاصل را با یکدیگر مقایسه می کند. بدین منظور دبی حداکثر لحظه ای 46 ایستگاه هیدرومتری در حوضه دریای خزر و 24 ایستگاه در حوضه کرخه انتخاب شده است. این ایستگاه ها دارای رفتار هیدرولوژیک مشابه در بین ایستگاه های موجود در حوضه خود هستند. . روش آماری مقیاس مکانی در این ایستگاه ها با استفاده از گشتاورهای وزنی احتمال دبی حداکثر لحظه ای و مساحت تحت پوشش هر ایستگاه انجام گرفت. نتایج نشان داد که در حوضه ی دریای خزر پارامتر مقیاس مکانی حالت ساده و در حوضه ی کرخه حالت چند مقیاس مکانی می باشد بنابراین می توان گفت که برای تخمین دبی در مناطق فاقد آمار حوضه ی کرخه نمی توان از روش شاخص سیلاب و رابطه توانی دبی-مساحت استفاده نمود در حالیکه در حوضه دریای خزر این عمل امکان پذیر می باشد.

در این تحقیق مناسب ترین توزیع فراوانی جهت برآورد مقادیر دبی حداکثر لحظه ای سالانه با احتمالات وقوع مشخص انتخاب گردیده و روند تغییرات توزیع مناسب برازش یافته با داده ها با تغییرات طول دوره آماری در منطقه البرز مرکزی مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور در منطقه مورد مطالعه، ایستگاه های هیدرومتری را که دارای آمار طولانی تر و کامل تری نسبت به سایر ایستگاه ها بودند انتخاب و آمار دبی حداکثر لحظه ای سالانه آنها مورد بررسی قرار گرفت. پس از بررسی و تکمیل داده ها آمار هر ایستگاه به دوره های آماری 10، 15 و 20 ساله تقسیم شد. در هر ایستگاه 11 سری آماری 10 ساله، 6 سری آماری 15 ساله و یک سری آماری 20 ساله و در کل منطقه 414سری آماری تجزیه و تحلیل شدند. با آنالیز داده ها در سری های زمانی مذکور در محیط نرم افزار HYFA برای هر ایستگاه در سری های زمانی مذکور با توجه به خروجی برنامه و آزمون برازش نکویی مجذور میانگین انحرافات نسبی (حداقل مربعات) بهترین توزیع فراوانی انتخاب شد. بر اساس نتایج بدست آمده و فراوانی نسبی رتبه های اول در سری آماری 10 ساله توزیع لوگ پیرسون تیپ سه (روش گشتاور معمولی) با فراوانی 45.4 درصد اولین توزیع فراوانی و توزیع پیرسون تیپ سه (روش گشتاور معمولی) با فراوانی 13.8 درصد دومین توزیع بوده است. در سری آماری 15 ساله توزیع لوگ پیرسون تیپ سه (روش گشتاور معمولی) با فراوانی 35.5 درصد و روش دو پارامتری گاما (روش بیشینه درست نمایی) با فراوانی 25.3 درصد دومین توزیع بوده است. در سری آماری 20 ساله توزیع لوگ پیرسون تیپ سه (روش گشتاور معمولی) با فراوانی 47.8 درصد اولین توزیع فراوانی و توزیع لوگ نرمال دو پارامتری با فراوانی 25.3 (روش بیشینه درست نمایی) دومین توزیع فراوانی بوده است. نتایج بررسی روش های بیشینه درست نمایی و گشتاور معمولی با توجه به رتبه های اول نشان داد که در روش گشتاور معمولی در همه سری های آماری توزیع لوگ پیرسون تیپ سه بیشترین فراوانی را دارد و در روش بیشینه درست نمایی در سری آماری 10 و 15 ساله توزیع گامای دوپارامتری و در سری آماری 20 ساله توزیع لوگ نرمال 3 پارامتری بیشترین فراوانی را دارند.

در تعیین دبی با دوره­های بازگشت مختلف، لازم است که ضریب چولگی با دقت قابل قبول مورد استفاده قرار گیرد. برآورد چولگی جامعه در مناطق مختلف، با روش­های مختلفی همچون چولگی توزین­یافته و چولگی تعمیم­یافته بهبود می­یابد. هدف از این تحقیق تعیین ضرایب چولگی با روش­های مختلف و معرفی بهترین روش تعیین آن ضرایب در استان آذربایجان شرقی است. استان آذربایجان شرقی دارای سه منطقه هیدرولوژیک متفاوت است. شمال استان جزء حوضه آبریز ارس، مرکز استان جزء حوضه آبریز دریاچه ی ارومیه و قسمتی از جنوب استان جزء حوضه ی آبریز سفیدرود می­باشد. در این تحقیق از روش­های مختلف ضریب چولگی تعمیم­یافته استفاده گردید. در مطالعه حاضر، ضرایب چولگی تعمیم­یافته به چهار روش ضریب چولگی تعمیم­یافته بدون در نظر گرفتن مناطق هیدرولوژیک، ضریب چولگی تعمیم یافته با در نظر گرفتن مناطق هیدرولوژیک، ضریب چولگی نااریب و ضریب چولگی توزین­یافته برای مناطق هیدرولوژیک سه گانه و 62 ایستگاه مشاهداتی طی دوره­های مورد مطالعه برآورد گردید. بر اساس نتایج به دست آمده بر اساس تجزیه و تحلیل مقادیر RMSE با استفاده از روش­های مختلف می­توان روش وزن­دهی به ضریب چولگی با مقدار میانگین 104/0 را به عنوان روش برگزیده در استان آذربایجان شرقی پیشنهاد نمود. همچنین نتایج حاصل از محاسبه ضرایب نش – شاتکلیف و مجذور میانگین مربعات خطای نسبی نشان داد روش وزن­دهی بهترین روش محاسبه ضریب چولگی است.

در تعیین دبی با دوره­های بازگشت مختلف، لازم است که ضریب چولگی با دقت قابل قبول مورد استفاده قرار گیرد. برآورد چولگی جامعه در مناطق مختلف، با روش­های مختلفی همچون چولگی توزین­یافته و چولگی تعمیم­یافته بهبود می­یابد. هدف از این تحقیق تعیین ضرایب چولگی با روش­های مختلف و معرفی بهترین روش تعیین آن ضرایب در استان آذربایجان شرقی است. استان آذربایجان شرقی دارای سه منطقه هیدرولوژیک متفاوت است. شمال استان جزء حوضه آبریز ارس، مرکز استان جزء حوضه آبریز دریاچه ی ارومیه و قسمتی از جنوب استان جزء حوضه ی آبریز سفیدرود می­باشد. در این تحقیق از روش­های مختلف ضریب چولگی تعمیم­یافته استفاده گردید. در مطالعه حاضر، ضرایب چولگی تعمیم­یافته به چهار روش ضریب چولگی تعمیم­یافته بدون در نظر گرفتن مناطق هیدرولوژیک، ضریب چولگی تعمیم یافته با در نظر گرفتن مناطق هیدرولوژیک، ضریب چولگی نااریب و ضریب چولگی توزین­یافته برای مناطق هیدرولوژیک سه گانه و 62 ایستگاه مشاهداتی طی دوره­های مورد مطالعه برآورد گردید. بر اساس نتایج به دست آمده بر اساس تجزیه و تحلیل مقادیر RMSE با استفاده از روش­های مختلف می­توان روش وزن­دهی به ضریب چولگی با مقدار میانگین 104/0 را به عنوان روش برگزیده در استان آذربایجان شرقی پیشنهاد نمود. همچنین نتایج حاصل از محاسبه ضرایب نش – شاتکلیف و مجذور میانگین مربعات خطای نسبی نشان داد روش وزن­دهی بهترین روش محاسبه ضریب چولگی است.

اساسی ترین مرحله در طراحی سیل بندها، سدها، زهکشها، زیرگذرها و دیگر تاسیسات آبی، تخمین حداکثر دبی لحظه ای سیل برای دوره های برگشت مختلف است. به دلیل کوتاه مدت بودن و یا عدم وجود دوره آمار برداری سیل در تعدادی از حوضه های آبخیز غرب کشور، استفاده از روشهای معمول تحلیل فراوانی سیل منجر به ایجاد خطای تخمین زیاد، خصوصا برای دوره های برگشت طولانی، می شود. بدین منظور، در این تحقیق، برای تخصیص این حوضه ها به مناطق همگن هیدرولوژیک، روش تحلیل افتراقی به کار گرفته شد و در نهایت، دبی های حداکثر لحظه ای برای دوره های برگشت مور نظر در حوضه های دارای آمار ناقص برآورد شد. اختلاف کم بین نتایج حاصل از روش تحلیل افتراقی و مقادیر واقعی، دقت نسبتا خوب این روش را نشان داد.