انتخاب روش مناسب استخراج هایتوگراف بارش در مناطق خشک با تحلیل بارشهای ساعتی و تحت تأثیر تغییرات اقلیمی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

چکیده

 
موضوع: منحنی‌های شدت- مدت- فراوانی (IDF) و هایتوگراف بارش نقش اساسی در طراحی ابعاد و اجزای سازه‌های آبخیزداری و ابعاد شبکه‌های زهکشی دارند و همۀ سازه‌های هیدرولیکی براساس شدت بارش‌هایی با دورۀ بازگشت و زمان تداوم مشخص طراحی می‌شوند.
هدف: در این تحقیق از روش‌‌های مثلثی (ین و چاو) و بلوک تناوبی برای محاسبه و ترسیم هایتوگراف بارش در ایستگاه سینوپتیک کاشان به‌عنوان یک ایستگاه شاخص مناطق خشک استفاده شد.
روش تحقیق: به‌منظور بررسی تأثیر تغییرات اقلیمی بر بارش منطقۀ مورد مطالعه، از مدل گردش عمومی جو و سناریوهای مختلف اقلیمی استفاده شد. سپس منحنی‌‌های شدت مدت فراوانی برای دورۀ پایه (۱۹۹۳-۲۰۱۷) و دوره‌‌های آینده نزدیک (2011-2030) و آیندۀ دور (2031-2050) با استفاده از روابط قهرمان و آبخضر ترسیم گردید. در ادامه، منحنی‌‌های شدت- مدت- فراوانی استحصال و هایتوگراف بارش متناسب با آن براساس روش‌‌های مثلثی (ین و چاو) و بلوک تناوبی ترسیم شدند و نتایج حاصل با الگوهای بارشِ اندازه‌‌گیری‌شده در ایستگاه سینوپتیک کاشان مقایسه شد.
یافته‌ها: نتایج بررسی مقادیر بارش اندازه‌‌گیری‌شده در سال‌‌های اخیر نشان داد که حداکثر مقدار بارندگی در زمان 30 دقیقه پس از شروع بارش رخ داده‌‌ است. نتایج این مطالعه نشان داد که هایتوگراف بارش رسم‌شده با استفاده از داده‌‌های بارش اندازه‌گیری و پیش‌بینی‌شده مشابه با هایتوگراف ترسیمی حاصل از روش مثلثی (ین و چاو) است.
نتیجه‌گیری: براساس نتایج می‌‌توان روش مثلثی (ین و چاو) را به‌عنوان روش مناسب بررسی توزیع بارش در ایستگاه‌های هواشناسی مناطق خشک معرفی کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Afsharinia, M., Panahi, F., & Ehteram, M. (2023). Investigation of Climate Change Using CMIP6 Models Outputs (Case Study: Kashan Plain). Irrigation and Water Engineering, 14(2), 237-256. doi: 10.22125/iwe.2023.383176.1704.
Awadallah, A. G., Elsayed, A. Y., & Abdelbaky, A. M. (2017). Development of design storm hyetographs in hyper-arid and arid regions: case study of Sultanate of Oman. Arabian Journal of Geosciences, 10(20), 1-8.
Baniasad, M., Saidalikhani, N., & Naghavi, H. (2020). Investigation of impact of semi-isolated and natural surfaces in moisture variations of optimized micro catchment systems. Journal of Irrigation and Water Engineering, 89-104. 10.22125/iwe.2019.100729
Blanchet, J., Molinié, G., &Touati, J. (2018). Spatial analysis of trend in extreme daily rainfall in southern France, Clim Dynam., 51, 799–812.
Cea, L., & Fraga, I. (2018). Incorporating antecedent moisture conditions and intraevent variability of rainfall on flood frequency analysis in poorly gauged basins. Water Resources Research, 54(11), 8774-8791.
Cheng, L & Agha, KA. (2014). Nonstationary precipitation intensity-duration-frequency curves for infrastructure design in a changing climate”. Scientific Reports,Vol4,pp1-6.
Duka, M., Lasco, J. D., Veyra Jr, C., & Aralar, A. (2018). Comparative Assessment of Different Methods in Generating Design Storm Hyetographs for the Philippines. Journal of Environmental Science and Management, 21(1).
Ellouze, M., Abida, H., & Safi, R. (2009). A triangular model for the generation of synthetic hyetographs. Hydrological sciences journal, 54(2), 287-299.
Ghobadi, F., Khodashenas, S. R., & Mosaedi, A. (2019). Comparison of uniform rainfall method and alternative block method in estimating runoff collecting system in order to control flood in urban areas with ASSA software (case study: Chehel Bazeh Golestan Basin). Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 13(5), 1491-1503.
Gong, Y., Liang, X., Li, X., Li, J., Fang, X., & Song, R. (2016). Influence of Rainfall Characteristics on Total Suspended Solids in Urban Runoff: A Case Study in Beijing, China. Water, 8, 278.
Karimi, V., Soleimani, K., Nejadroshen, H., & Kaka, M,. (2013). Comparison of some methods of determining the time distribution pattern of rainfall to estimate urban floods; A case study of Babolsar. Scientific Journal of Irrigation and Water Engineering of Iran, 4(1), 102-112.‎
Khaksfidi, A., Nora, N., & Najafinjad, A. 2010. Time distribution pattern of rainfall in Sistan and Baluchistan province (Iran). Journal of Water and Soil Protection Research, 17, (1), 45-61.
Koutsoyiannis, D., Kozonis, D., & Manetas, A., (1998.) A mathematical framework for studying rainfall intensity-duration-frequency relationships. J of Hydrology, 206 (1-2), 118-135.
Noura, N., Khak Sefidi, A., & Razii, T. (2008). Comparison of Pilgrim and Huff methods to determine the time distribution pattern of precipitation in Zabul synoptic station. Water and Soil Conservation Research (Agricultural Sciences and Natural Resources), 17(3), 143-160.
Pan, C., Wang, X., Liu, L., Huang, H., & Wang, D. (1973). Improvement to the Huff Curve for Design Storms and Urban Flooding Simulations in Guangzhou, China. Water, 9, 411.
Pilgrim D, & Cordery. H. (1976). Ian Closure to “Rainfall Temporal Patterns for Design Floods”. Journal of the Hydraulics Division. 1021(6): 783-786. doi: 10.1061/JYCEAJ.0004557.
Sadrianzade, M., Ghorbanizade Kharazi, H., Esmami, H., Fathian, H., & Telvari, A. (2021). Investigation of the impact of climate change on the trend and temperature distribution of precipitation phase in snow-rainy basin: Beheshtabad and Koohrang. Journal of Water and Soil Conservation, 28(4), 77-100. doi: 10.22069/jwsc.2022.19626.3509
Shokoohi, A., & Habibnejad, R. (2019). Evaluating Intensity, Duration and Frequency of Short Duration Rainfalls Using a Regional Climate Change model (Case study: Tehran). Iran-Water Resources Research, 15(4), 412-424.
Sifalda, V. (1973) Entwicklung eines Berechnungsregens für die Bemessung von Kanalnetzen. Gwf Wasser/Abwasser, 114, 435–440. (In German).
Te Chow, V., Maidment, D.R., Mays, L.W. (1988). Applied Hydrology; McGraw-Hill: New York, NY, USA.
Terstriep, M.L., & Stall, J.B. (1974). The Illinois Urban Drainage Area Simulator, ILLUDAS. Bulletin (Illinois State Water Survey) no. 58. https://hdl.handle.net/2142/94588.
Wang, M., Zhang, D.Q., Su, J., Trzcinski, A.P., Dong, J.W., & Tan, S.K. (2017). Future Scenarios Modeling of Urban Storm Water Management Response to Impacts of Climate Change and Urbanization. Journal of Clean Soil Air Water. 45(10).
Yen, B.C., & Te Chow, V. (1980). Design Hyetographs for Small Drainage Structures. J. Hydraul. Div. 106, 1055–1076.
Yousefi malekshah, M., Ghazavi, R., & Sadatinejad, J. (2019). Investigation of climate change effect on Temperature, Rainfall and intensity-duration-frequency Curves in Arid Areas (Case Study: Tehran-Karaj Basin). Iranian journal of Ecohydrology, 6(2), 431-445. doi: 10.22059/ije.2019.275072.1042.
دوره 11، شماره 3
مهر 1403
صفحه 355-373
  • تاریخ دریافت: 02 مرداد 1403
  • تاریخ بازنگری: 28 مرداد 1403
  • تاریخ پذیرش: 06 شهریور 1403
  • تاریخ اولین انتشار: 01 مهر 1403
  • تاریخ انتشار: 01 مهر 1403