การแจกแจงความน่าจะเป็นของการไหลกระแสน้ำรายวันและรายเดือนในลุ่มน้ำชี
The Probability Distribution of Daily and Monthly Streamflow in the Chi-River Basin
Keywords:
โค้งอัตราการไหล-ช่วงเวลา , การไหลของกระแสน้ำ , การแจกแจงพาเรโตนัยทั่วไป , การแจกแจงค่าสุดขีดนัยทั่วไปAbstract
การวิจัยครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อหาการแจกแจงความน่าจะเป็นที่เหมาะสมของอัตราการไหลกระแสน้ำรายวันและรายเดือนในลุ่มน้ำชี และเพื่อสร้างโค้งอัตราการไหล-ช่วงเวลา (Flow Duration Curve: FDC) และโค้งอัตราการไหล-ช่วงเวลารอบการบันทึก (Flow Duration Curve period of record: FDCPOR) ในลุ่มน้ำชี โดยใช้ข้อมูลอัตราการไหลระบายน้ำผ่านเขื่อนรายวัน ตั้งแต่ พ.ศ. 2555 ถึง พ.ศ. 2562 รวมทั้งหมด 8 ปี จากโครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาชีกลาง และโครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาชีล่างและเซบายล่าง ทั้งหมด 6 เขื่อน ได้แก่ เขื่อนชนบท เขื่อนมหาสารคาม เขื่อนวังยาง เขื่อนร้อยเอ็ด เขื่อนยโสธร และเขื่อนธาตุน้อย สำหรับข้อมูลรายวันจะใช้การแจกแจงพาเรโตนัยทั่วไป การแจกแจงล็อกนอร์มัล และการแจกแจง ล็อกลอจิสติก ในการวิเคราะห์ สำหรับข้อมูลรายเดือนจะใช้การแจกแจงค่าสุดขีดนัยทั่วไป การแจกแจงล็อกนอร์มัลและ การแจกแจงล็อกลอจิสติก และประมาณค่าพารามิเตอร์โดยวิธีภาวะน่าจะเป็นสูงสุด พร้อมทั้งหาระดับการเกิดซ้ำของอัตราการไหลระบายน้ำผ่านเขื่อนทั้งข้อมูลรายวันและรายเดือน ผลการวิเคราะห์การเปรียบเทียบโค้ง FDC กับโค้ง FDCPOR ที่ผ่านการแจกแจงของข้อมูลอัตราการไหลระบายน้ำผ่านทั้งรายวันและรายเดือน โดยวีธีการประเมิน Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) พบว่า เมื่อมองภาพรวมทั้งข้อมูลรายเดือนและรายวัน อัตราการไหลกระแสน้ำผ่านเขื่อนในลุ่มน้ำชีเหมาะสมกับการแจกแจง ล็อกนอร์มัล รองลงมาคือการแจกแจงพาเรโตนัยทั่วไป การแจกแจงล็อกลอจิสติก และการแจกแจงค่าสุดขีดนัยทั่วไป ตามลำดับ เมื่อพิจารณาระดับการเกิดซ้ำในรอบปีการเกิดซ้ำ 2, 5, 10, 15, 25, 50 และ 100 ปี ของข้อมูลอัตราการไหลระบายน้ำผ่านทั้งรายวันและรายเดือน พบว่า ระดับการเกิดซ้ำมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อรอบปีการเกิดซ้ำเพิ่มขึ้นทั้งหมด 6 เขื่อน This research purposes to find the probability distribution of daily and monthly streamflow in the Chi river basin and to create Flow duration curve (FDC) and Flow duration curve period of record (FDCPOR) in the Chi river basin. By using data the daily drainage rate through the dam from 2012 to 2019 from Middle Chi Operation and Maintenance Project and Lower Chi, and Lower Saebai Operation and Maintenance Project. There are 6 dams, which consist of Chonabod dam, Mahasarakham dam, Wang-Yang dam, Roi-et dam, Yasothorn dam and Tadnoi dam. For monthly data, 3 distributions are used in the analysis: generalized pareto distribution, log-normal distribution and log-logistics distribution and for daily data, 3 distributions are used in the analysis: generalized extreme value distribution, log-normal distribution and log-logistics distribution. parameters of each distribution are estimated by maximum likelihood method (MLE). As well as, the daily and monthly data are using to estimate the return level at various times. The analysis results for comparing FDC curve and FDCPOR curve through the distribution of daily and monthly drainage flow data by method of Nash-sutcliffe efficiency (NSE), it was found that, log-nomal distribution was suitable for most dams and follow with generalized pareto distribution, log-logistics distribution and generalized extreme value distribution, respectively. Based on return level 2-years 5-years 10-years 15-years 25-years 50-years and 100-years, for daily and monthly drainage flow data showed that return level increased for each return period increasing all 6 dams.References
Annalise G. Blum, Stacey A. Archfield, and Richard M. Vogel. (2017). On the probability distribution of daily streamflow in the United States. Hydrology and Earth System Sciences (HESS).
Archfield, S. (2009). A. Estimation of continuous daily streamflow at ungaged locations in southern New England, PhD dissertation, Tufts University.
Areeya Rittima (2018). EGCE 323 Hydrology. Department of Civil and Environmental Engineering Faculty of Engineering Mahidol University. (in Thai)
Coles. (2001). An Introduction to Statistical Modeling of Extreme Values. Springer-Verlag London.
Data collection and data analysis operations 25 Basin Basin Information System Development Project and Drought Flood Modeling Project. Retrieved October 25, 2019, from https://bit.ly/35LNHjf (in Thai)
Department of Local Administration Ministry of Interior.and Faculty of Engineering Kamphaeng Saen, Kasetsart University. (2005). Standard for Water Resources Management. (in Thai)
Department of Water Resources. (2006). Retrieved October 25, 2019, from http://mekhala.dwr.go.th/knowledge-basin-chee.php. (in Thai)
Elena Ridolfi, Hemendra Kumar, and András Bárdossy. (2018). A methodology to estimate flow duration curves at partially ungauged basins. Hydrology and Earth System Sciences (HESS).
LeBoutillier, D. V., and P. R. Waylen. (1993). A stochastic model of flowduration curves. Water Resour. Res, 29(10), 3535-3541.
Piyapatr Busababodhin and Arun Kaewmun. (2015). Extreme Values Statistics. The Journal of KMUTNB., Vol. 25, No. 2, May. - Aug. 2015. (in Thai)
Royal Irrigation Department. (2017). Retrieved October 27, 2019, from http://www.rid.go.th/main/_data/docs/60/RID-Annual-2017.pdf. (in Thai)
Thawat Nanon. (2017). Using Value-Risk for Evaluating Business Capital: Case Study Of Non-Life Insurrance. An Independent Study Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master Science (Applied Statistics) Department of Mathematics and Statistics Faculty of Science and Technology Thammasat University. (in Thai)
Varawoot Vudhivanich. (2010). Accuracy analysis of models using Nash-Sutcliffe Efficiency and R2. Department of Irrigation Engineering Faculty of Engineering Kamphaeng Saen, Kasetsart University. (in Thai)
Vogel, R. M. and Fennessey, N. M. (1994). Flow Duration Curves I: New Interpretation and Confidence Intervals, J. Water Res. Pl.-ASCE,120, 485-504.
Worravit Joonlakong. (2019). Model of diabetic rates for treatment in Khon Kaen province. Chiang Mai University. (in Thai)
