مقایسه برخی روش‌های تعیین الگوی توزیع زمانی بارش جهت برآورد سیلاب‌های شهری؛ مطالعه موردی بابلسر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ، گروه مرتع وآبخیزداری، دانشگاه مازندران، ساری، ایران،

2 گروه مرتع و آبخیزداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.

3 روه مرتع و آبخیزداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.

4 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی

چکیده

تغییرات شدت بارندگی در طول زمان پیشروی رگبار، تاثیر به سزایی در شکل هیدروگراف و زمان وقوع دبی پیک سیلاب‌های ناشی از بارش دارد. یکی از ورودی‌های مهم مدل‌های شبیه‌سازی سیلاب‌‌های ناشی از بارندگی در حوضه‌های شهری، الگوی توزیع زمانی بارش است که در بخش شبیه‌سازی بارش- رواناب کاربرد داشته و مشخصات هیدرولیکی جریان در مجاری آبروی شهری اعم از روباز و زیرزمینی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. روش‌های متعددی برای تعیین الگوی توزیع زمانی بارش ارائه شده است. در این تحقیق از روش‌های ین وجاو، شیکاگو و بلوک‌های ساختگی استفاده شد. به دلیل درصد سطوح نفوذناپذیر زیاد و کوچک بودن حوضه شهری بابلسر، رگبار طرح 2 ساعته با دوره بازگشت 10 سال مورد بررسی قرار گرفت. 329 رگبار پیوسته از گراف‌های بارندگی بین سال های 1966 تا 1998 استخراج گردید. رگبارها به 5 دسته کوچکتر از 6 ساعت، 6 تا 12 ساعت، 12 تا 18 ساعت، 18 تا 24 ساعت و بزرگ‌تر از 24 ساعت تفکیک شدند. دسته منحنی‌های شدت- مدت- فراوانی با استفاده از داده‌های بارندگی ثبت شده محاسبه و ترسیم شدند. زمان اوج‌گیری رگبار (نسبت ) در روش ین و چاو محاسبه گردید و از آن به جای ضریب پیشروی رگبار (r) در روش شیکاگو استفاده شد. در روش بلوک‌های ساختگی نیز برای تعیین مرکز زمانی رگبار استفاده شد. نتیجه تحقیق حاضر بر این نکته تاکید می‌کند که در صورت وجود داده‌های بارندگی مناسب، روش ین وچاو می‌تواند به عنوان روشی مطمئن جهت تعیین زمان وقوع اوجگیری رگبار در یک ایستگاه یا منطقه مورد استفاده قرار گیرد.      

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of Some Rainfall Temporal Pattern Determination for Urban Flood Estimation (Case Study : Babolsar)

نویسندگان [English]

  • Vali allah Karimi 1
  • Karim Solaimani 2
  • Mahmood Habib nejad roshan 3
  • Kaka Shahedi 4
1 -Ph.D. Student, College of Natural Resources, Mazandaran University Sari, Iran
2 - Professor, College of Natural Resources, Sari Agricultural Science and Natural Resources University
چکیده [English]

Rainfall intensity changes during storm time advancement has more influence on shape of hydrograph and the time of peak storm flood discharge. One of the most important inputs in storm flood simulation models is rainfall pattern that applied in rainfall- runoff simulation section and affect the hydraulic characteristics of streams in water conduits, both open and closed. There are several methods for determination of rainfall temporal patterns. In this study Yen & chow, Chicago and Synthetic Block methods are used. Because of high imperviousness and small area of Babolsar Urban catchment, 2 hour design storm with 10 year return periods was accepted.329 continuous storm among the 1966 to 1998 was selected. Storms was separated in 5 categories ,less than 6 hr, 6-12 hr, 12-18 hr, 18-24 hr and longer than 24 hr. IDF curves are calculated and drawn.   value was calculated by Yen & Chow method, and used instead of advancement coefficient(r) in Chicago method. Centre of storm duration in Synthetic Block, determined by   value. Results of this research emphasis that by Yen & Chow method can be used as a trustable method for determination of rainfall advancement coefficient in one station or an area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Design Storm
  • Synthetic Block Method
  • Chicago Method
  • Yen & Chow Method
  • Storm Peak Time
  • Storm Advancement Coefficient
  1. امین، س.، ع.ر. سپاسخواه، و ب. کشمیری پور. 1379. بررسی الگوی توزیع شدت بارش در پایه‌های زمانی مختلف در استان فارس، دومین همایش ملی فرسایش و رسوب.
  2. برومندنسب، س. 1381. هیدرولوژی رگبار در حوضه‌های شهری. انتشارات دانشگاه شهید چمران. ص. 313.
  3. بنی‌اسدی، م. 1390. تعیین الگوی زمانی بارش در استان کرمان. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، سال دوم، شماره 5. ص. 74-61.
  4. تلوری، ع.، م. قنبرپور، ن. غیاثی، ع. عباسی و م. عرب‌خدری. 1381. بررسی ویژیگی های باران در رابطه با روش های برآورد سیلاب در ایران- جلد دوم: الگوی توزیع زمانی بارش، گزارش نهای طرح تحقیقاتی، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری.
  5. حجام، س. و ف. مالکی فرد. 1381. تعیین الگوی توزیع زمانی بارندگی در ایستگاه های منتخب استان خراسان. نشریه فیزیک زمین و فضا، جلد 28، شماره 2. ص. 44-35.
  6. خاک سفیدی، ع.، ن. نورا، ن. بیرودیان و ع. نجفی نژاد. 1389. الگوی توزیع زمانی بارش در استان سیستان و بلوچستان. مجله پژوهش‌های حفاظت آب وخاک، جلد هفدهم، شماره اول. ص. 61-45.
  7. رادمنش، ف.، ع. بهنیا، ج. پر همت، ع.م. آخوندعلی و ح. صدقی. 1386. الگوی توزیع زمانی بارندگی در حوزه آبریز رود زرد. مجله علمی کشاورزی، جلد 30، شماره 1. ص.  114-101.
  8. طالب بیدختی، م. 1374. الگوی توزیع زمانی بارش در استان سمنان. پایاتن نامه کارشناسی ارشد مهندسی آبخیزداری، دانشگاه تربیت مدرس. 123ص.
  9. قنبرپور، م.ر.، و ع. تلوری. 1382. الگوی توزیع زمانی بارش های رگباری در ایستگاه های سینوپتیک شمال ایران. پژوهش و سازندگی، جلد 16، شماره2 ( پی آیند 59). ص 103- 96.

10. لشنی‌زند، م. 1379. تعیین الگوی توزیع زمانی بارش در استان لرستان. گزارش نهایی طرح تحقیقات، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی لرستان. ص. 210.

11. نورا، ن.، ع. خاک سفیدی و ط. رضیئی. 1389. مقایسه روش‌های پیلگریم و هاف برای تعیین الگوی توزیع زمانی بارش در ایستگاه سینوپتیک زابل. مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، جلد هفدهم، شماره سوم، ص. 160-143.

12. وزیری، ف. 1376. تعیین الگوی توزیع زمانی بارندگی های 24 و 48 ساعته در جنوب غرب ایران، انتشارات دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی.

13. Bustami, R. A., N. A. Rosli, J. H. Adam and K. P. Li. 2012. Development of Temporal Rainfall Pattern for Southern Region of Sarawak. UNIMA E. Journal of Civil Engineering. Vol. 3.( Special Issue), pp 17-23.

14. Chuckwuma, G. O. and Schwab, G. O. 1983.Procedure for developing design hyetographs for small watersheds, Transactions of the ASAE, 26: 5.1386-1389.

15. -Hershfield, D. M. 1961. Rainfall Frequency Atlas of United States for Durations from 30 Minutes to 24 Hours and Return Periods 1 to 100 Years. Technical Paper 40, U. S. Department of Commerce, Weather Bureau, Washington, DC.

16. -Huff, F.A. 1967.Time distribution of rainfall in heavy storms. Water Resources Research. 3(4):1007-1019.

17. -Kiefer, C. J. and H. H. Chu. 1957. Synthetic Storm Pattern for Drainage Design. Journal, Hydraulic Division, ASCE, 83 (HY4):1-25.

18. Pilgrim, D.H., and Cordery, I. 1975. Rainfall Temporal Patterns for Design Floods, Journal of Hydraulic Division, ASCE, 101 :1.81-95.

19. -Soil Conservation Service. 1986. Urban Hydrology for Small watershed. Technical Release 55, U. S. Department of Agriculture, Washington, DC.

20. -Yen , B. C. and Chow, V. T. 1980. Design Hyetographs for Small Drainage Structures. Journal, Hydraulic Division, ASCE, 106(HY6): 1055-1076.

  1. Yen , B. C. and Chow, V. T. 1983. Local Design Storm, Vol. II, Report No FHWA/RD-82-064, Federal Highway Administration, Washington, DC.