بخشی از مقاله
چکیده
آمار و اطلاعات سیلابهای حداکثر ثبت شده در محل احداث سد نقش بسیار تعیین کنندهای در تخمین سیلابهای طراحی را ایفا مینماید. در این راستا قبل از انجام هرگونه محاسباتی، می بایست از دقت و صحت اطلاعات، اطمینان کامل را احراز نموده و سپس وزن و ارزش هر کمیت ثبت شده به عنوان ابعاد وقایع در محدوده زمانی مورد نظر، دقیقا” بررسی و جایگاه آن تا حد امکان مشخص گردد. اما متاسفانه در برخی از موارد، ارزش و جایگاه آمار ثبتی فراموش و به کلیه اطلاعات ارزش یکسان داده شده و سپس با استفاده از تکنیکهای رایج و معمول اقدام به محاسبه سیلابها با دوره برگشتهای مختلف شده است. در نتیجه ارقام به دست آمده - سیلابهای طراحی - در بسیاری از موارد هیچگونه سازگاری با حوضه آبریز تحت مطالعه را نداشته و هزینههای مصروف جهت ساخت سازههای بتنی حجیم، برمبنای این سیلابها را میتوان به حق بیمه گزافی تشبیه نمود که در مقابل حوادث موهوم و خیالی باید پرداخت شود. در این تحقیق ابتدا حوضه آبریز سد کوران بوزان واقع بر رودخانه سیمره به عنوان محدوده مطالعاتی انتخاب گردید. سپس با استفاده از روش کمیته منابع آب ایالات متحده، سیلابهای تاریخی به وقوع پیوسته از سایر سیلابها - سری سیستماتیک - که توسط ایستگاه آبسنجی معرف اندازه گیری شده اند، متمایزگردیدند. در ادامه با استفاده از روشی که توسط کمیته مذکور پیشنهاد گردیده، عمل تلفیق سیلابهای یاد شده انجام گردیده و با حصول پارامترهای آماری مورد نیاز، سیلابهای طراحی سد کوران بوزان تعدیل و اصلاح شده اند. معهذا از این روش می توان جهت اصلاح سیلابهای طراحی سدهای بزرگ، در صورتی که سیلابهای استثنایی را در محل ساختگاه خود و یا ایستگاههای مشرف به آن به ثبت رسانده باشند، استفاده نمود.
١-مقدمه
سدسازی به معنای ایجاد تغییر در رﮊیم هیدرولیکی جریان رودخانهها بوده و در این راستا مطالعات هیدرولوﮊی - به کمک علم آمار - مهمترین نقش را در تعیین معیارهای طراحی داشته است.
اصولا” ابعاد سد متاثر از وجوه مختلف شرایط هیدرولوﮊیکی طبیعی مشرف بر محل احداث آن میباشد. بنابراین پدیدههای مهمی از قبیل ابعاد سیلاب محتمل یا پتانسیل سیلابزایی حوضه، تعیین کننده هویت ساختاری هر سدی میباشد. پاسخ به این سوال که آیا در مجموعه سدهای کشور مطالعات هیدرولوﮊیکی براساس مبانی قابل اعتماد صورت گرفته یا خیر؟ مستلزم انجام بررسیهای دقیق و ارزیابی در هر مورد است که در ادامه به بررسی یکی از موارد مذکو رمی پردازیم.
٢-انتخاب حوضه آبریز سد
جهت نمایش تاثیر وقوع سیلابهای استثنایی در تخمین سیلابهای طراحی، حوضه آبریز رودخانه سیمره که از دو سرشاخه اصلی به نامهای گاماسیاب و قره سو تشکیل شده، در نقطه کنترلی ایستگاه آبسنجی هولیلان و محل ساختگاه سد کوران بوزان مورد مطالعه قرار گرفته است. علت این امر نیز بررسی آمار سیلابهای حداکثر یکروزه و لحظهای ثبت شده در محل ایستگاه مبنا و معرف سد یاد شده میباشد. ایستگاه آبسنجی هولیلان از سال آبی ٤١-١٣٤٠ تا کنون دارای آمار سیلابهای ثبت شده می باشد.
٣-روش کشف سیلابهای استثنایی - تاریخی -
با استفاده از روش پیشنهادی کمیته فدرال منابع آب ایالات متحده، حد بالا و پائین جهت کشف سیلابهای استثنایی تعیین و با ارقام سری ثبت شده مقایسه گردیدهاند. این روش به صورت زیر میباشد.
- ١ - حد بالا: Yh=Ya+Kn* S
- ٢ - حد پائین: Kn*S YL=Ya-
: Ya میانگین لگاریتم مقادیر سیلابهای ثبت شده
: Kn ضریب مربوط به میزان اطمینان ٩٠ درصد توزیع نرمال و تعداد دادهها
: S انحراف معیار لگاریتم سیلابهای ثبت شده
پس از انجام محاسبات فوق برای سیلابهای ثبت شده ایستگاه آبسنجی هولیلان، حد بالا و پائین برای سیلابهای حداکثر یکروزه به ترتیب ٢٧٥٧ و ٦٤ مترمکعب بر ثانیه و دو حد مذکور برای مقادیر حداکثر لحظهای به ترتیب ٣٠٠٢ و ٧١ میباشند. لذا مشاهده مینمائیم که سیلاب حداکثر یکروزه رخ داده در سال ٥٣-١٣٥٢ با شدت جریان ٢٧٨٤ مترمکعب بر ثانیه بیش از مقدار حد بالا بوده و این در حالیست که مقدار اوج حداکثر لحظهای متناظر همین سیلاب، کمتر از حد بالای ثبت شده است. اما با توجه به این مطلب که در محاسبات آنالیز فرکانس یا فراوانی وقوع، سیلابهای حداکثر یکروزه مورد توجه قرار گرفته و سپس از رابطه همبستگی بین سیلابهای حداکثر لحظهای با یکروزه، مقادیر سیلابهای اوج با دوره برگشتهای مختلف محاسبه میگردد، لذا سیل حداکثر یکروزه رخ داده به عنوان یک سیل استثنایی یا تاریخی تلقی گردیده و میبایست مستقل از سایر مقادیر ثبت شده مورد توجه قرار گیرد. نمودار شماره - ١ - رابطه همبستگی بین سیلابهای حداکثر لحظهای با یکروزه در محل ایستگاه یاد شده را نمایش میدهد.
نمودار شماره - ١ - : رابطه همبستگی بین سیلابهای یکروزه و لحظه ای رودخانه سیمره – ایستگاه آبسنجی هولیلان
٤-تاثیر اعمال یا عدم اعمال سیلابهای تاریخی
جهت پی بردن به نقش سیلابهای تاریخی رخ داده در تخمین سیلابهای طراحی با دوره برگشتهای مختلف، کافیست که محاسبات آنالیز فرکانس سیلابهای یکروزه با دوره بازگشت را یکبار با سری کامل و بار دوم با حذف سیلاب تاریخی انجام داد و نتایج حاصله از دو روش را با یکدیگر مقایسه نمود. با رجوع به محاسبات، شاهد تاثیر فوقالعاده سیلاب تاریخی رخ داده در برآورد سیلابها با دوره برگشتهای مختلف می شویم. بطوریکه اگر به این سیل ارزشی همانند سایر سیلابها قائل شویم
