5.2 فرکانس اختصاص داده شده به طوفان طراحی

1.5.2 عمومی

این فرض که دوره بازگشت طوفان طراحی همان دوره طغیان ناشی از آن است، درست نیست. همه شرایط نیاز به یک بررسی دقیق دارند.

فرکانس طوفان طراحی را می توان به یک یا چند بخش مشخص اختصاص داد که یک hyetograph را تعریف می کنند، یعنی:

• حداکثر شدت در یک بازه زمانی (I_max)،
• عمق کل (h_tot)،
• مدت زمان (D)،
• مقدار ترکیب depth-duration که شدت متوسط ​​را در طول مدت D می دهد. این مقدار از شدت متوسط ​​ناشی می شود.
• منحنی های IDF.

با این وجود، می توان فرکانس موجود مشخصی از سیل را که طوفان ایجاد کرده است تعیین کرد، که این فرکانس شناخته شده است.

2.5.2 فرکانس طوفان طراحی ناشی از منحنی های IDF

طوفان های طراحی که از منحنی های IDF مشتق شده اند بر اساس یک فرض اصلی است که شدت داخلی بارندگی در طول مدت آن فرکانس یکسانی دارد. برای یک دوره بازگشت داده شده، حداکثر شدت طوفان مشتق شده از روش شیکاگو که میانگین آن در طول مدت آن است، با آنچه با استفاده از منحنی IDF محاسبه می شود، یکسان است. با این حال، توزیع زمانی این نوع طوفان به ندرت مشاهده می شود و بنابراین احتمال وقوع چنین طوفانی مصنوعی ناشناخته است.

علاوه بر این، فرض برابری فرکانس طوفان و سیل، نه تنها به دلیل ساختار داخلی طوفان، بلکه همچنین به عنوان یک نتیجه از رطوبت خاک در لحظه وقوع طوفان تحریک کننده، مورد تردید است. در شکل 15.2 (Wentzel et al., 1984) اوج تخلیه چندین فرکانس، که به طور مداوم توسط یک مدل برای طوفان های مختلف طراحی تولید می شود، مقایسه می شود. طوفان های طراحی به طور مساوی توزیع می شوند، با استفاده از روش هاف، باران توزیع شده مثلث متقارن و باران های توزیع شده مثلث با حداکثر شدت در 75٪ از کل مدت تعیین می شود. تخلیه شبیه سازی شده تحت دو شرایط: خاک مرطوب و خشک، پراکندگی قابل توجهی را نشان می دهد.

شکل 15.2 مقایسه بین تخلیه های دوره بازگشت مشابه محاسبه شده توسط طوفان های ثبت شده و چندین روش برای ارزیابی طوفان طراحی.

در جدول 6.2 دوره بازگشت تخلیه به طور مداوم با استفاده از چندین طوفان طراحی شبیه سازی شده مقایسه شده است. طوفان های طرحی که مورد استفاده قرار گرفتند، توزیع یکنواخت (UNI ذکر شده) و مثلث توزیع شده (TRI اشاره شده) با حداکثر شدت در 75٪ مدت زمان هستند. این شبیه سازی مداوم امکان به روزرسانی هر بار رطوبت خاک پیشین را فراهم می کند. سری زمانی به دست آمده از تخلیه مستقیماً از نظر فراوانی تحلیل می شود.

جدول 6.2 فقط به عنوان نمونه ای از تجزیه و تحلیل رابطه بین فرکانس طوفان و فرکانس تخلیه اوج ارائه شده است. برخی از نویسندگان دیگر نشان داده اند که طوفان طراحی ناشی از منحنی های IDF منجر به تخمین بیش از حد سیل تولید شده می شود در حالی که دیگران به نتیجه ای مخالف رسیده اند.

جدول 6.2 مقایسه دوره های بازگشت برای طوفان های مختلف طراحی

Design storm	Discharge obtained from the design storm
	Saturated soil		Dry soil
	TRI	UNI	TRI	UNI
Return period
2	5	4	1.8	<1
5	15	4.5	3.2	1.3
10	28	8	5	1.8

در جدول 7.2 زمان بازگشت طوفان های طراحی شده با عمق طول عمق زوج با زمان تخلیه و عمق رواناب سیل مقایسه شده است (Bediant & Huban, 1998). زمان بازگشت طوفان به زمان بازگشت سیل نزدیکتر از دوره بازگشت اوج تخلیه است. به نظر می رسد که فراوانی دبی اوج نیز به بزرگی و مجاورت باران قبلی مشروط می شود. به عنوان مثال برای طوفان nb. 3 طول عمق زوجین یک دوره بازگشت 0.2 سال دارد در حالی که اوج تخلیه دارای یک دوره بازگشت 1.3 ساله است به ویژه به دلیل میزان بارندگی پیشین (34 میلی متر و 32 ساعت قبل).

در نتیجه این فرض که "دوره بازگشت طوفان طراحی = دوره بازگشت سیل طراحی" بررسی نشده است. به منظور جلوگیری از این دشواری، باید شبیه سازی رویداد زمانی داده های بارندگی تاریخی همراه با رطوبت قبلی خاک در لحظه وقوع آنها انجام شود.

جدول 7.2 مقایسه دوره بازگشت عمق طول مدت زوج با دوره بازگشت تخلیه های اوج و رواناب عمیق سیلاب ها.

Event	Duration	Rainfall		Depth of flood		Peak discharge		Antecedent conditions
Rainfall no.	[hours]	Depth [mm]	T (years)	Depth [mm]	T (years)	Value [m3/s]	T (years)	Time before previous rain [hrs]	Depth of previous rain [mm]
1	73	258	3.0	69	1.3	47.3	1.7	47	7
2	97	236	1.5	61	1.0	19.4	0.1	31	4
3	58	155	0.2	41	0.3	35.5	1.3	32	34
4	11	110	0.1	30	0.1	34.7	1.0	67	2

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح