بخشی از مقاله
چکیده :
عدم وجود ایستگاههای دبی سنجی کافی در رودخانهها و سرشاخههای آنها, هیدرولوﮊیستها را در محاسبه دبی طراحی پروﮊههای آبخیزداری, منابع آب, مهندسی رودخانه و نیروگاههای برقابی کوچک با مشکل مواجه کرده است. طرح حاضر تلاشی در جهت رسیدن به حل این مسئله و بمنظور دستیابی به روش یا روشهای مناسب و منطبق با شرایط منطقه و مبتنی بر آمار و اطلاعات مشاهداتی در حوضههای میانی استان آذربایجانغربی, خصوصیات فیزیکی و اقلیمی مشابه و ممکن انجام یافته است.
برای این منظور شش رودخانه اصلی با 23 ایستگاه دبیسنجی در چهار حالت بر اساس مساحت و با استفاده از هشت روش مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس آمار مشاهداتی سیلهای لحظهای در طول 25 سال پایه آماری و با روشهای - کریکر, دیکن, فولر, سیل نمایه و همبستگی چندگانه با پارامترهای متنوع - جهت برآورد دبی سیلاب مورد تجزیه و تحلیل و محاسبه گردیده است.
بعد از استخراج پارامترهای مورد نیاز مقادیر دبی جریان به ازای دوره برگشت 2 ساله از روشهای هشتگانه محاسبه گردیده است. برای ارزیابی و مقایسه مقادیر مشاهداتی با مقادیر محاسباتی بمنظور انتخاب مناسبترین رابطه روش cross validation بکار گرفته شده است. روشهای بکار گرفته شده بااستفاده ازنتایج حاصله ازروش مذکوردرجه بندی وجهت استفاده پیشنهادگردیده اند.
مقدمه :
با در نظر گرفتن احتیاجات جامعه بشری و نیازهای آتی آن, لزوم تدوین و اجرای برنامههای عمرانی و تلاش مستمر برای رسیدن به پیشرفتهای اقتصادی و اجتماعی امری اجتنابناپذیر است. در این رابطه به فعل درآوردن امکانات آبی بمنظور رشد و توسعه فعالیتهای کشاورزی, تامین آب مصارف شهری, صنعتی و تولید انرﮊی برقابی و طرحهای آبخیزداری از اهم فعالیتهای لازم جهت دستیابی به اهداف مذکور میباشد.
مطالعه, تجزیه و تحلیل و محاسبات هیدرولوﮊیکی بمنظور برنامهریزی و اجرای عملیات مهندسی آب و آبخیزداری در کشوری نظیر ایران با توجه به موقعیت جغرافیائی و عوامل اکولوﮊیکی فوقالعاده حائز اهمیت میباشد. بطوریکه اجرای هر گونه فعالیتهای مهندسی در زمینه بهرهبرداری اصولی و علمی از منابع آب و کنترل هرزآبهای سطحی و سیلابها بدون مطالعه دقیق و شناخت خوب از خصوصیات هیدرولوﮊیکی منطقه غیرممکن میباشد.
در اقلیمهای نظیر استان آذربایجانغربی، که وسیع بودن حوضههای آبخیز آنها از یکسو و کم بودن تعداد ایستگاههای هیدرومتری بخصوص در سرشاخههای آنها از سوی دیگر, برای محاسبه دبی طراحی لازم است . با توجه به مشکلات موجود ضرورت برآورد جریان و دبی لحظهای با دوره برگشتهای مختلف در طرحهای آبخیزداری و تامین و توسعه منابع آب وعملیات ساماندهی رودخانهها نیاز به روش یا روشهای مناسب و منطبق با شرایط منطقه و مبتنی بر آمار و اطلاعات مشاهداتی در منطقه میباشد که طرح حاضر تلاش در جهت رسیدن به حل این مسئله است.
مواد و روشها :
معرفی مکان تحقیق :
استان آذربایجانغربی در منتهیالیه شمالغرب کشور ایران که با چهار کشور خارجی جمهوری خودمختار نخجوان آذربایجان, ارمنستان, ترکیه و عراق هم مرز است واقع شده است. موقعیت جغرافیائی منطقه مورد مطالعه در قسمت میانی استان آذربایجانغربی بینْ 37 تاْ 39 عرض شمالی وَ20 ْ44 تاَ20ْ45طول شرقی با شش حوضه آبخیز بزرگ که دارای 23 ایستگاه هیدرومتری میباشد واقع شده است.حوضههای آبخیز مورد بررسی از شمال به جنوب شامل قطورچای, زولا, نازلو, شهرچائی, روضه و باراندوزچای با مساحت 15174 کیلومتر میباشد.
اطلاعات و آمار مورد استفاده :
در این تحقیق, بعد از جمعآوری آمار و اطلاعات ایستگاههای هیدرومتری موجود 23 - ایستگاه - , ضمن بررسی وتطویل و تکمیل آمار مقادیر دبی سیلاب لحظهای با دوره برگشتهای مختلف از روش توزیعهای آماری و با استفاده از نرمافزار HYFA محاسبه گردید. سپس با استفاده از نقشههای توپوگرافی و زمینشناسی با مقیاسهای 1:50000 و 1:250000 موجود خصوصیات فیزیکی و سایر مشخصات مورد نیاز تهیه گردیدهاند.
در این رابطه با استفاده از آمار بارندگی سالیانه ایستگاههای بارانسنجی منطقه 35 - ایستگاه - بعد از بررسی وتطویل و تکمیل آنها منحنیهای همباران رسم و متوسط بارش برای حوضههای آبخیز محاسبه گردید.جدول شماره , - 1 - کلیه پارامترهای استخراجی برای ایستگاههای هیدرومتری را نشان میدهد.
لازم به توضیح است که برای کنترل, تصحیح و تطویل دبیهای لحظهای و بارندگی سالیانه از معادلات همبستگی مختلف و برای بررسی همگنی آمار از روشهای , Run test Mann whitney استفاده بعمل آمده است. ضمناﹰ تعداد سالهای آمار بکار گرفته شده درحداکثر دبیهای لحظهای 26 سال - 1350-76 - و بارندگی سالیانه 25 سال - 1349-74 - میباشد.
معرفی روشهای مورد استفاده :
روشهای مورد بررسی در این تحقیق, تجزیه و تحلیل آمار مشاهداتی سیلابها در ایستگاههای دبیسنجی, بررسی روشهای تجربی, روش همبستگی چندگانه - MRM - و روش سیل نمایه - IFM - خواهد بود که به اختصار در مورد روشها، توضیحات لازمه ارائه میگردد.
آنالیز آمار مشاهداتی ایستگاههای هیدرومتری
برای تجزیه و تحلیل فراوانی حداکثر دبی سیلابها در ایستگاههای هیدرومتری از توزیعهای آماری متعدد که با مقادیر استثنائی متناسب باشد استفاده شده است. روشهای مهم توزیع زمانی سیلابها عبارت از روش نرمال, لوگ نرمال, لوگ پیرسون و گامبل استفاده میشود.]1]در مطالعات هیدرولوﮊی سری آمار به منزله نمونه, بیانگر مشخصات جامعه آماری بوده و هرچه مقدار نمونهها اضافه شود, مشخصات محاسبه شده از روی نمونه, برآورد و تخمین مناسبتری از مقادیر واقعی مربوط به جامعه آماری را بدست خواهد داد
ضمناﹰ بمنظور دستیابی به نتایج مطمئن, روابط بین سیلهای حداکثر با دوره برگشت 2 ساله با سایر دوره برگشتها مورد ارزیابی قرار گرفت و با استفاده از روابط همبستگی این روابط استخراج گردیده است. نهایتاﹰ در روشهای بکار گرفته شده صرفاﹰ محاسبات بمنظور مقایسه و جمعبندی نتایج بر روی سیلهای با دوره برگشت 2 ساله انجام میگیرد.
جدول شماره - 1 - پارامترهای استخراجی ایستگاههای هیدرومتری مورد مطالعه
