مجموعه آموزش هیدرولوژی - تحلیل مکانی-زمانی طوفان 24 ساعته طراحی - روش دیاکونو :: بیسین - سایت تخصصی مهندسی آب

ابزار وبمستر

Bootstrap Example

عضويت در خبرنامه ايـميـل پايگاه بيسيــن - عضويت پس از کليک بر روي لينک فعال سازي که براي شما ارسال خواهد شد تکميل مي شود




مجموعه آموزش هیدرولوژی - تحلیل مکانی-زمانی طوفان 24 ساعته طراحی - روش دیاکونو


6.2 تحلیل مکانی - زمانی طوفان 24 ساعته طراحی؛ روش دیاکونو

1.6.2 کلیات

در هر روشی که در بخش 5.2 شرح داده شده، رویداد طوفان در یک نقطه در نظر گرفته شده است. رویه های "شبیه سازی رویداد موقتی" ممکن است برای حوضه های اندازه کوچک اعمال شود. از آنجا که رواناب نتیجه ادغام مقدار کل بارندگی در حوضه است، برای مناطق بزرگتر حوضه باید مقدار متوسط ​​رویداد باران در نظر گرفته شود. با این حال، ممکن است تجزیه و تحلیل آماری دقیق در برآورد تقریبی یک عنصر مشخص کننده میزان بارندگی (عمق یا شدت) منجر نشود. به عنوان مثال اجازه دهید دو نقطه را در نظر بگیریم که از نظر فیزیوگرافی نزدیک به یکدیگر در یک منطقه همگن قرار دارند. در اولین نقطه، مجموعه 50 سال ثبت شده حداکثر بارندگی های 24 ساعته سالانه بیشترین مقدار خود را 125 میلی متر نشان می دهد. در نقطه دوم، سری داده های مشابه حداکثر مقدار 85 میلی متر را نشان می دهد. در نتیجه، روش کلاسیک پردازش آماری منجر به تخمین یک دوره بازگشت 100 ساله، 150 میلی متر برای یک نقطه و 100 میلی متر برای نقطه دیگر می شود. از آنجا که این دو نقطه در یک منطقه کاملاً همگن واقع شده اند، هیچ دلیل قطعی برای وجود علل "بومی" وجود ندارد که بتواند از وقوع بارندگی بیشتر در یک نقطه نسبت به نقطه دیگر حمایت کند. یک دلیل برای این اختلاف ممکن است این واقعیت باشد که وقوع عمق بارندگی با 50/1 سال فرکانس در یک سری 50 ساله ثبت شده اجباری نیست. دلیل دیگر، محتمل ترین دلیل (Diaconu and Serban, 1994) این است که این نقطه به یک منطقه گسترده تر که بارندگی در آن رخ می دهد، نسبت به یک منطقه کوچکتر مربوط به نقطه، متعلق است.


2.6.2 استخراج طوفان طراحی به روش مکانی - زمانی

برای حل هر دو مشکل، یعنی میزان بارش به طور متوسط ​​در مناطق بزرگتر حوضه و رویکرد به برآورد صحیح ربع (فرکانس ها) از عمق (یا شدت) بارندگی، یک تحلیل مکانی - زمانی مورد نیاز است. برای نشان دادن روش مکانی - زمانی Diaconu در سال (1988)، همانطور که در جدول 8.2 نشان داده شده است، داده های 24 ساعته بارندگی در 19 ایستگاه واقع در قسمت جنوبی رومانی، در مساحت 10000 کیلومتر مربع، در نظر گرفته شده است.


جدول 8.2 داده های آماری حداکثر میزان بارندگی 24 ساعته در قسمت جنوب شرقی رومانی.

Station
Nb of years
Mean (mm)
Cv
Max (mm)
24 hour- rainfall of the probability of exceedance
2%
3%
5%
10%
20%
50%
80%
90%
G. Calmatui
20
42.1
0.310
68.5

 

 

68.2
62.8
56.7
41.7
31.3
23.3
Insuratei
21
40.5
0.314
67.1

 

 

66.8
61.2
50.9
41.4
26.8
25.4
Tandarei
25
41.8
0.386
77.2

 

 

76.2
69.4
62.9
39.5
27.4
24.2
Dridu
25
47.9
0.377
165.3
158.0
137.2
96.7
72.7
62.4
45.6
29.9
29.0
Sf. Gheorghe
24
37.2
0.296
59.2

 

 

58.4
53.6
49.3
34.9
26.1
24.6
Dichiseni
24
33.7
0.394
68.6

 

 

67.2
57.6
42.2
30.2
24.0
20.5
Fundulea
28
48.0
0.400
103.2

 

 

96.8
74.0
62.1
47.3
34.1
23.8
Dragos
25
48.8
0.425
99.8

 

 

97.8
85.2
68.9
43.0
32.0
29.3
 
Fetesti
56
40.6
0.438
95.9
97.2
92.5
88.3
61.1
56.0
34.0
26.9
21.5
Grindu
58
46.2
0.418
127.1
124.0
113.9
81.7
72.5
57.3
40.0
32.8
29.8
Armasesti
62
39.0
0.330
80.0
80.0
72.6
68.3
54.9
46.4
38.8
28.4
24.0
Urziceni
51
44.2
0.377
95.0
94.0
83.5
77.2
66.6.
60.4
40.9
30.0
25.6
Grivita
49
43.1
0.418
88.4
99.5
91.1
86.5
76.5
54.0
41.5
26.7
23.2
Iazu
55
52.1
0.476
153.3
148.7
126.8
98.6
90.3
63.0
48.0
33.1
26.9
 
Ciochina
87
45.5
0.374
105.3
101.3
9037
80.0
663.7
59.3
42.1
31.8
27.7
Glodeanu
80
47.4
0.400
113.5
104
93.1
84.9
73.9
63.6
41.2
32.4
26.4
Calasari
99
43.9
0.404
149.1
84.0
78.3
70.3
67.0
54.4
39.6
31.0
26.7
Oltenita
81
49.2
0.396
114.0
104.7
98.5
89.9
81.7
65.2
44.0
33.7
29.3
Lehliu
78
45.9
0.429
130.4
122.1
112.9
91.8
83.4
58.5
37.0
29.2
25.0

ایستگاه ها با توجه به طول دوره ثبت (8 ایستگاه برای 20 تا 28 سال، 6 ایستگاه برای 49 تا 62 سال و 5 ایستگاه برای 78 تا 99 سال) گروه بندی شدند. می توان مشاهده کرد که برای همه دسته ها تغییر معنی داری از حداکثر مقدار ثبت شده بارندگی وجود دارد، یعنی:

  • بین 60 تا 165 میلی متر برای محدوده 20 تا 28 سال دوره ثبت؛
  • بین 80 تا 153 میلی متر برای محدوده 49 تا 62 سال دوره ثبت؛
  • بین 105 تا 149 میلی متر برای بازه زمانی 78 تا 99 سال دوره ثبت.


بدیهی است که بیشترین برآورد بارندگی (165، 153، 149 میلی متر) ممکن است در هر سه گروه، بدون در نظر گرفتن طول دوره ثبت باشد.


شکل 16.2 عملکرد  متغیر احتمالات ترکیبی، pT زمانی و pS مکانی.


بر اساس ردیف حداکثر برآورد سالانه بارندگی 24 ساعته، دیاکونو برای 50 ایستگاه در مساحت 10000 کیلومتر مربع، کوارتیل های "زمانی" 2٪ تا 90٪ را به دست آورد (Diaconu si Serban, 1994). یک سری 50 کوارتیل زمانی از مقادیر بدست آمده در هر ایستگاه تشکیل می شود. سپس، یک "منحنی احتمال مکانی" برای یک چهارم زمانی معین ترسیم شده است. با استفاده از تمام ردیف های 50 ماده برای چهارک های زمانی، برآورد حداکثر بارندگی 24 ساعته با احتمال خاص از نظر زمان T و در فضای S تعیین می شود. در شکل 16.2، متغیر تابعی از احتمالات ترکیبی و pT زمانی و pS مکانی است. اگر یکی از ناحیه هایی که تجزیه و تحلیل فضایی در آن انجام می شود و متغیر، عملکرد pT و pS افزایش یابد، تغییر قابل توجهی نمی کند، این بدان معنی است که نحوه وجود آماری 24 ساعته همان ویژگی ها را حفظ می کند. بنابراین، در مناطق وسیعی که بیش از آنکه تحت تأثیر تأثیرات آب و هوایی قرار بگیرند و نه توسط اوروگرافی، مشخص می شوند، روابطی از نوع ارائه شده در شکل 16.2 وجود دارد. این منطقه تا 37000 کیلومتر مربع افزایش یافته است و تعداد ایستگاه های مورد استفاده در تجزیه و تحلیل 100 ایستگاه بوده است. این منحنی ها امکان تخمین خطر بیش از حد یک مقدار مشخص را در یک بازه زمانی مشخص فراهم می کنند. بنابراین، از شکل 16.2 برای بازده 100 ساله (pT = 1٪) محتمل ترین مقداری که ممکن است در مساحت 37000 کیلومتر مربع (٪50 = pS) رخ دهد، حدود 114 میلی متر است. برای همان دوره بازگشت (pT = 1٪) برآورد 177 میلی متر است، به این معنی که این احتمال وجود دارد که به طور متوسط ​​در 95٪ نقاط در نظر گرفته شده نباید از این مقدار فراتر رود اما در 5٪ از این مقدار فراتر رود.


برعکس، منحنی های شکل 16.2 امکان تعیین خطر بیش از مقدار مشخص در یک دوره بازگشت داده شده را فراهم می کند. به عنوان مثال، برای حداکثر بارش 24 ساعته سالانه 400 میلی متر، این خطر وجود دارد که به طور متوسط ​​در هر 1000 سال یک بار در کمتر از 1/10000 مورد از این برآورد فراتر رود. یک مسئله مهم نحوه ای است که احتمال فضایی منعکس کننده مناطق بیان شده به صورت کمی است. در مثال فوق الذکر که به بارش 24 ساعته در منطقه Fz = 10000 کیلومترمربع اشاره شده است، درصدی از pS (٪) از abscissa نشان داده شده در شکل 16.2 با مساحت Fbasin برابر است با همان درصد از مساحت کلی، به شرح زیر است:


Fbasin = pS(%) · Fz


بدیهی است که برای همان منحنی مکانی-زمانی احتمالات ترکیبی و برای همان برآورد احتمال فضایی، مساحت حوضه با Fz متفاوت است، همانطور که در جدول 9.2 نشان داده شده است.


جدول 2.9 (pS(%) = f(Fz, Fbasin

F(km2)
Fbasin (km2)
5000
10000
40000
80000
10
0.2
0.1
0.025
0.0125
100
2.0
1.0
0.25
0.125
1000
20.0
10.0
2.5
1.25


از منحنی های شکل 16.2 و جدول 9.2 می توان جدول زیر را استخراج کرد:


جدول 2.10 حداکثر بارش 24 ساعته سالانه pT (٪) = 0.01٪ و 5٪ عملکرد Fz و Fbasin

pS(%)
Fbasin (km2)
F(km2)
X5%T (mm)
X0.01%T (mm)
0.0125
10
80000
181
492
0.025
10
40000
178
476
0.1
10
10000
163
435
0.125
100
80000
161
427
0.2
10
5000
157
418
0.250
100
40000
155
410
1.0
100
10000
140
359
1.25
1000
80000
138
354
2.0
100
5000
131
340
2.5
1000
40000
129
330
10.0
1000
10000
112
274
20.0
1000
5000
112
274


بر اساس داده های جدول 9.2 نمودار شکل 17.2 رسم شده است. با توجه به شکل منحنی های این تصویر می توان دریافت که یا برای احتمال زمانی pT (٪) برابر با 0.01٪ یا 5٪ منحنی ها یک روند جانبی در منطقه متشکل از 40000-80000 کیلومتر مربع دارند. در سراسر منطقه مورد تجزیه و تحلیل، 24 ساعت بارندگی 10000 ساله دوره بازگشت در مساحت 10 کیلومتر مربع به 500 میلی متر می رسد. میزان بارندگی یک دوره بازگشت معادل 20 سال در مساحت 100 کیلومتر مربع به 170 میلی متر می رسد.


شکل 17.2 رابطه بین زمان و احتمال pT (٪)


با در نظر گرفتن برآورد 500 میلی متر، از این میزان در 24 اوت 1924 در 2 نقطه واقع در منطقه دوبروجئا (رومانی) بیش از حد مجاز فراتر رفته است. در آنجا، مقدار ثبت شده بارندگی شدید به ترتیب 650 میلی متر (در ایستگاه Casimcea) و 690.6 میلی متر (در ایستگاه Letea) بود. چنین طوفانی را می توان بسیار نزدیک به حداکثر برآورد بارش در نظر گرفت.


روش مکانی - زمانی برای کل قلمرو رومانی، جایی که پنج منطقه بزرگ منطقه سازی پیدا شد، توسعه داده شد (شکل 18.2). در مورد منطقه 5، نمونه هایی از برآورد چندین دوره بازگشت که به طور متوسط ​​در سراسر منطقه حوضه در جدول 11.2 ارائه شده است.


شکل 18.2 مناطق منحنی احتمالات مکانی - زمانی بارندگی حداکثر 24 ساعته سالانه.


جدول 11.2 منطقه 5: برآورد حداکثر 24 ساعت بارندگی سالانه چندین دوره بازگشت به طور متوسط ​​در منطقه حوضه.

Return period (years)
Fbasin (km2)
1000
100
50
20
10
2
5

329

229
190
160
116
64.6
10
323
226
184
158
114
63.8
25
309
218
175
152
110
62.1
100
284
202
162
143
103
59.3
500
253
181
144
129
95.2
55.5
1000
239
172
136
124
91.2
53.7
5000
206
149
116
110
79.5
49.2


تجزیه و تحلیل مکانی - زمانی آماری به عنوان تجزیه و تحلیل ارائه شده برای 24 ساعت بارندگی برای طوفان های بارانی با مدت زمان کمتر به دلیل داده های کمیاب مربوط به توزیع زمان در مراحل کوچک، عملی نیست. برآورد 24 ساعته بدست آمده از روش فوق الذکر سپس برای استخراج اعماق بارندگی با مقادیر چندین دوره و دوره بازگشت استفاده می شود. نسبت α = XD/X24 بین عمق XD طوفان با طول مدت D و عمق 24 ساعته بارندگی (همانطور که با استفاده از تجزیه و تحلیل مکانی- زمانی تعیین می شود) می تواند از طریق همبستگی بین مقدار بارندگی های سنگین با مدت زمان کوتاه را ثبت کرد. سپس نسبت α ممکن است در سرزمین منطقه بندی شود. نقشه منطقه بندی α برای رومانی در شکل 19.2 ارائه شده و مقادیر آن در جدول 12.2 آورده شده است.


شکل 19.2 منطقه بندی نسبت α = XD/X24


جدول 12.2 برآورد منطقه ای نسبت α = XD/X24

Zone
D (minute/hour)
5'
10'
15'
30'
60'
2h
3h
6h
12h
24h
48h
72h
A
0.20
0.30
0.36
0.48
0.58
0.67
0.71
0.78
0.88
1.0
1.13
1.23
B
0.21
0.29
0.36
0.45
0.53
0.60
0.64
0.73
0.85
1.0
1.15
1.25
C
0.15
0.23
0.29
0.38
0.46
0.55
0.59
0.70
0.84
1.0
1.15
1.25
D
0.15
0.22
0.29
0.37
0.45
0.52
0.56
0.68
0.82
1.0
1.18
1.29
E
0.18
0.27
0.34
0.45
0.55
0.64
0.70
0.79
0.89
1.0
1.13
1.23
F
0.20
0.29
0.34
0.47
0.56
0.65
0.70
0.79
0.89
1.0
1.13
1.23
 



×

راهنماي حل مشکل دانلود: با توجه به مسدود شدن درايو گوگل در ايران از آي پي ديگر کشورها براي دانلود فايل ها استفاده کنيد.




سفارش پروژه داريد؟ يا قصد همکاري در انجام پروژه؟ و يا قصد فروش فايل خود؟

با فشردن دکمه زير يکي از بخش هاي "سفارش انجام پروژه" يا "همکاري با بيسين" و يا "فروش فايل" را انتخاب فرماييد




آمار آنلاين-مقايسه اي بارش در حوضه هاي اصلي کشور

منبع: وزارت نيرو - اين نمودار ممکن است براي دقايقي به دليل بروزرساني غير فعال شود



نظرات  (۰)

فرم ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">

درباره بهترين هاي بيسيـــن بدانيد...

Bird

يکي از مهمترين اهداف اين سايت تهيه آموزش هاي روان از ابزارهاي کاربردي علوم آب است.

اهميت مطالعات محيطي با ابزارهاي نوين در چيست؟

امروز با فارغ التحصيلي جمع کثير دانشجويان سالهاي گذشته و حال، با گذر از کمي گرايي ديگر صرف وجود مدارک دانشگاهي حرف اول را در بازار کار نمي زند؛ بلکه سنجش ديگري ملاک؛ و شايسته سالاري به ناچار! باب خواهد شد. يکي از مهم ترين لوازم توسعه علمي در هر کشور و ارائه موضوعات ابتکاري، بهره گيري از ابزار نوين است، بيسين با همکاري مخاطبان مي تواند در حيطه علوم آب به معرفي اين مهم بپردازد.

جستجو در بيسين


ابزارهاي نوين

بیسین - سایت تخصصی مهندسی آب

بیسین جهت ارائه مطالب و خدمات تخصصی در حیطه نرم افزارها و مدل های شبیه سازی مهندسی آب با رویکرد پژوهشی-آموزشی ایجاد شده است که توسعه خود را در گرو همکاری مخاطبان می بیند.

اطلاعات سايت

  • www.Basin.ir@gmail.com
  • بهزاد سرهادي
  • شناسه تلگرام: SubBasin
  • شماره واتساپ: 09190622992-098
  • شماره تماس: 09190622992-098

W3Schools