ارزیابی روش‌های تهیه منحنی IDF با رابطه‌ مبتنی بر ماهیت فرکتالی بارش

نویسندگان

  • زهرا هروی کارشناس ارشد گروه مهندسی عمران دانشگاه سیستان و بلوچستان
چکیده مقاله:

سابقه و هدف: روابط شدت- مدت- فراوانی بارش (IDF) یکی از مهم‌ترین ملزومات مورد نیاز در زمینه‌ برنامه‌ریزی، طراحی و عملکرد سازه‌های هیدرولیکی و پروژ‌ه‌های مختلف منابع آب می‌باشد. عمدتاً استخراج منحنی‌های IDF مستلزم تجزیه و تحلیل‌ آماری داده‌های بارش در تداوم‌های مختلف می‌باشد و بنابراین هنگامی‌که حوضه‌ مورد مطالعه فاقد آمار و یا دارای آماری محدود باشد؛ بررسی مشکل می‌گردد. این در حالی است که در اغلب حوضه‌ها دسترسی به آمار بارش روزانه به سهولت امکان‌پذیر است. بنابراین هدف از مطالعه حاضر، ارزیابی و مقایسه‌ منحنی‌هایIDF مستخرج از رابطه‌ تلفیق تئوری فرکتال و توزیع مقادیر حدی تعمیم‌یافته برای مناطق فاقد آمار براساس مفهوم خواص فرکتال بارش با روابط متداول تجربی و تعیین میزان خطا و دقت محاسبات و قابلیت اطمینان این رابطه نسبت به روابط دیگر می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این تحقیق با استفاده از داده‌های حداکثر عمق بارش سالانه با تداوم روزانه، ساخت منحنی‌های IDF با روش مبتنی بر رویکرد تلفیق ماهیت فرکتالی داده‌های بارش و توزیع مقادیر حدی تعمیم‌یافته صورت گرفت. سپس منحنی‌های IDF از رابطه‌ تجربی قهرمان و روش متداول که براساس تحلیل آماری داده‌های بارش حدی سالانه در تداوم‌های مختلف می‌باشد؛ برای ایستگاه مورد مطالعه استخراج گردید. در نهایت ارزیابی و مقایسه‌ کمّی و کیفی نتایج حاصل از روش تئوری فرکتال با رابطه تجربی قهرمان انجام شد. این پژوهش برای ایستگاه باران‌سنجی چناران واقع در عرض جغرافیایی 36 درجه و 38 دقیقه و 38 ثانیه و طول جغرافیایی 59 درجه و 7 دقیقه و 1/53 ثانیه، به کارگرفته شد. یافته‌ها: بررسی رفتار فرکتالی داده‌های بارش در ایستگاه باران‌سنجی چناران نشان داد؛ خواص بارش در بازه زمانی 1 تا 7 روز از فرضیه تک‌مقیاسی (مونوفرکتالی) تبعیت می‌کند و رگبار طرح برآورد شده با تئوری فرکتال با داده‌های مشاهداتی بارش انطباق خوبی دارد. نتایج در ایستگاه باران‌سنجی چناران نشان از برتری دقت رابطه تلفیق تئوری فرکتال و توزیع مقادیر حدی تعمیم‌یافته با متوسط خطای 34/9 نسبت به رابطه تجربی قهرمان با متوسط خطای 43/16 دارد. علاوه بر این خطای برآورد مقادیر IDF با رابطه تئوری فرکتال نسبت به روش متداول که مبتنی بر داده‌های واقعی بارش می‌باشد؛ در تداوم 24 ساعته، صفر محاسبه گردید. بنابراین از آن‌جا که ساخت منحنی‌های IDF با رابطه تلفیق تئوری فرکتال و توزیع مقادیر حدی تعمیم‌یافته تنها با استفاده از داده‌های حداکثر شدت بارش 24ساعته انجام می‌گیرد؛ می‌توان نتیجه گرفت؛ روش مذکور از دقت مناسب و نتایج قابل قبولی برخوردار است. نتیجه‌گیری: تحقیق حاضر تلاشی است در راستای افزایش کاربرد روابط مقیاسی IDF نسبت به استفاده از روابط تجربی مدون که بدون توجه به شرایط جغرافیایی و هیدرولوژیکی محل صورت می‌گیرد؛ برای استفاده در مناطقی که با کمبود یا نبود آمار بارش مواجه است. از ویژگی‌های حائز اهمیت این رابطه، پایه‌گذاری آن براساس خواص فرکتالی مقادیر بارش می‌باشد و در مقابل، تهیه‌ منحنی IDF در دو روش تجربی و متداول تنها منوط به تجزیه و تحلیل‌های آماری و ریاضی بدون توجه به اصول فیزیکی فرآیند بارش صورت می‌گیرد و در نتیجه افزایش عدم اطمینان نتایج را به دنبال خواهد داشت.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

ارزیابی کارآیی مدل های فرکتالی در برآورد پارامترهای هیدرولیکی خاک و رابطه بین بُعد فرکتالی منحنی رطوبتی با این پارامترها

روابط آب و خاک به قدری پیچیده هستند که پیشرفتهترین مدلهای ریاضی نیز به سختی قادر به شبیهسازی دقیق آنها میباشند. منحنی رطوبتی و هدایتهیدرولیکی غیراشباع، از جمله عوامل مهم در بررسی حرکت آب در خاک هستند. بهعلت تغییرپذیری بالا و پیچیدگی خاک، بدست آوردن ویژگیهای هیدرولیکی خاکبهطور مستقیم دشوار، وقتگیر و هزینهبر بوده و بنابراین لازم است با استفاده از روشهای غیرمستقیم تخمین زده شوند. هدف از این پژوهش،...

متن کامل

دسته منحنی های IDF به‌روز شده مشهد

تخمین شدت بارندگی برای یک مدت مشخص در یک دوره بازگشت مورد نظر از نیازهای اساسی عملیات مهندسی عمران در زمینه آب است. از این میان می توان به طرح های زهکشی، آبخیزداری، سدسازی، جمع‌آوری و دفع آبهای سطحی در شهرها اشاره کرد. قدیمی ترین ایستگاه های بارانسنج ثبات در مشهد در فرودگاه مستقر است و تحت نظارت هواشناسی استان خراسان رضوی می باشد. این ایستگاه از سال 1969 مجهز به باران نگار شده و از نظر طبق...

متن کامل

استخراج منحنی های IDF از داده های روزانه بارش در ایستگاه هواشناسی ساوه

یکی از پارامترهای مهم طراحی سازه های هیدرولیکی، رگبار طرح می باشد که از روی منحنی های شدت- مدت – فراوانی (IDF) برای دوام و دوره ی بازگشت معین استخراج می شود. روش های متداول محاسبه ی منحنی های IDF علاوه بر طولانی تر بودن، دارای تعداد پارامترهای زیادی می باشند که این خود باعث کاهش اعتماد پذیری این منحنی ها می شود. در روش متداول محاسبه ی منحنی هایIDF، باید بارش به ازای دوام های مختلف ثبت شده باشد ...

متن کامل

استخراج منحنی های idf از داده های روزانه بارش در ایستگاه هواشناسی ساوه

یکی از پارامترهای مهم طراحی سازه های هیدرولیکی، رگبار طرح می باشد که از روی منحنی های شدت- مدت – فراوانی (idf) برای دوام و دوره ی بازگشت معین استخراج می شود. روش های متداول محاسبه ی منحنی های idf علاوه بر طولانی تر بودن، دارای تعداد پارامترهای زیادی می باشند که این خود باعث کاهش اعتماد پذیری این منحنی ها می شود. در روش متداول محاسبه ی منحنی هایidf، باید بارش به ازای دوام های مختلف ثبت شده باشد ...

متن کامل

رسم منحنی های حداکثر بارش محتمل 24 ساعته با روشهای مختلف آماری و مقایسه آن با روش سینوپتیکی برای ایران

Probable Maximum Precipitation (PMP) is the maximum possible amount of precipitation which could occur in a gauging station, a region, or in a watershed. Probable maximum precipitation is usually estimated by two general methods: the first is synoptic method in which short period (hourly) meteorological parameters such as dew point, wind speed and air pressure are used. The second is statistica...

متن کامل

رسم منحنی های حداکثر بارش محتمل 24 ساعته با روشهای مختلف آماری و مقایسه آن با روش سینوپتیکی برای ایران

Probable Maximum Precipitation (PMP) is the maximum possible amount of precipitation which could occur in a gauging station, a region, or in a watershed. Probable maximum precipitation is usually estimated by two general methods: the first is synoptic method in which short period (hourly) meteorological parameters such as dew point, wind speed and air pressure are used. The second is statistica...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 24  شماره 6

صفحات  271- 282

تاریخ انتشار 2018-01-21

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023