بخشی از مقاله
چکیده :
الگوی توزیع زمانی بارش که در واقع نحوه تغییرات شدت بارش در طول مدت بارندگی را معرفی میکند، تاثیر مستقیمی بر حجم، دبی اوج سیلاب و زمان دبی اوج میگذارد، همچنین در طراحی سدهای بزرگ، شبکه جمعآوری رواناب شهری، آبگذرها، زهکشها و پتانسیل سیلخیزی و همچنین فرسایش خاک از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این پژوهش، برای تعیین الگوی توزیع زمانی بارش شهرستان تربتحیدریه از گرافهای باراننگار ایستگاه سینوپتیک تربت حیدریه و روش ارائه شده توسط هاف استفاده شد.
نتایج این بررسی نشان میدهد که در شهرستان تربتحیدریه در بارشهای با تداوم کمتر از 3ساعت، حداکثر مقدار بارش در 25 درصد چهارم مدت تداوم با 30/25 درصد و کمترین مقدار بارش در 25 درصد اول با 10/86 درصد به وقوع میپیوندد. در بارشهای با تداوم 3 تا 6 ساعت، حداکثر مقدار بارش در 25 درصد سوم مدت تداوم با 27/29 درصد و کمترین مقدار بارش در 25 درصد اول با 19/42 درصد میباشد، همچنین در بارشهای با تداوم بیشتر از 6 ساعت، حداکثر مقدار بارش در 25 درصد اول مدت تداوم با 31/28 درصد و کمترین مقدار بارش در 25 درصد چهارم با 19/76 درصد میباشد.
مقدمه
در ایران، بارش یکی از متغیرهای اساسی برای ارزیابی، دسترسی به منابع آب است. هر چند بارش سرشتی، تناوبی دارد اما توزیع زمانی و مکانی آن بسیار ناموزون است و به همین دلیل توزیع منابع آب نیز از توزیع یکنواختی برخوردار نیست. نگهداری و مدیریت منابع آب به بارش دریافتی و تغییرپذیری آن بستگی دارد. هرچه تغییرات مکانی بارش کوچکتر باشد همگنی و یکدستی منابع آب بیشتر میشود، از سوی دیگر هر چه تغییرپذیری زمانی بارش کمتر باشد منابع آب نیز با ثباتتر خواهد بود و عرضه دائمی آب امکانپذیر میشود. به همین دلیل تغییرپذیری زمانی بارش در ارزیابی منابع آب آبخیزها و مطالعه منابع آب در مقیاس محلی و منطقهای اهمیت زیادی دارد
طراحی بیشتر تأسیسات مهندسی نیازمند درک کامل و جامع از میزان نزولات جوی به اضافه توزیع زمانی میباشد. برآورد سیلاب طراحی یکی از اجزای مهم مطالعات هیدرولوژی پروژههای منابع آب به ویژه طرحهای سدسازی و تأسیسات هیدرولیکی است که به روشهای مختلفی انجام میشود. گام نخست در برآورد سیلاب طراحی، انتخاب رگبار طرح میباشد که این باران طراحی با چند خصوصیت مانند تداوم کل، مقدار کل و توزیع زمانی بارش مشخص میشود. مقدار کل باران طراحی براساس درجه ایمنی مورد نیاز تعیین میگردد، تداوم کل با توجه به ویژگیهای جغرافیایی حوزه و ظرفیت ذخیره حوزه انتخاب میشود. برای تعیین توزیع زمانی رگبار طرح، باید از یک الگوی مناسب استفاده کرد که این الگو چگونگی ریزش باران در طی بارندگی را تعیین میکند، این توزیع زمانی را الگوی بارش میگویند
الگوی توزیع زمانی بارش که در واقع نحوه تغییرات شدت بارش در طول مدت بارندگی را معرفی میکند، تاثیر مستقیمی بر حجم، دبی اوج سیلاب و زمان دبی اوج میگذارد، این الگوها باید برای هر حوزه با استفاده از دادههای بارندگی همان حوزه تهیه شود زیرا برای مناطقی که اقلیم متفاوت دارند این الگوها یکسان نخواهد بود . - Pani and Haragan, 1981 - به طوریکه در برخی از رگبارها حداکثر شدت بارش در اوایل بارش رخ میدهد در حالیکه در برخی دیگر حداکثر شدت بارش در اواسط و یا در مراحل پایانی رگبار حادث میگردد که این بستگی به مکانیسم تشکیل رگبار دارد که با توجه به فرآیندهای تشکیل رواناب، هریک از الگوهای مذکور شکل خاصی از سیلاب را موجب میگردند
با استفاده از این الگو و تعیین باران طرح میتوان نسبت به انتخاب سیلاب طرح که یکی از اجزای مهم مطالعات هیدرولوژی و منابع آب به ویژه در طرحهای سدسازی است، اقدام نمود. از اینرو برای طراحی و احداث تاسیسات آبی به منظور ذخیره آب، تخلیه آب مازاد و کاهش خسارات سیل در مناطق مختلف و برنامهریزی و طراحی عملیات آبخیزداری نیاز به شناخت نسبتاّ دقیقی از وضعیت بارش، بخصوص توزیع زمانی و مکانی آن در هر منطقه میباشد
بنیاسدی - 1390 - الگوی توزیع زمانی بارش را با روش های پیلگریم و هاف برای استان کرمان تعیین کرد. نتایج نشان داد اکثر بارشهای مشاهداتی در سطح استان جز رگبارهای چارک اول و سوم میباشند. بر اساس الگوهای منطقهای بارشهای یک و سه ساعته جز چارک اول ، بارشهای 6 و 24 ساعته جز چارک سوم و بارشهای 12،9 و 18 ساعته در چارک دوم واقع شدهاند.
حاتمییزد و همکاران - 1388 - برای تعیین الگوی توزیع زمانی بارش از گراف های باران نگاری 146 ایستگاه باران نگاری استفاده کردند. عمق بارش در فواصل مانی مشخص از گراف های باران نگاری به ازای هر پایه ی زمانی استخراج و بارش به چهار چارک تقسیم شد. با اعمال روش رتبه بندی، نتایج نشان دادد که بیشترین مقدار بارش در 35 درصد بارش های ایران در چارک دوم رخ می دهد.
ملائی - 1384 - الگوی توزیع زمانی بارش را برای 4 ایستگاه بارانسنج استان کهکیلویه و بویراحمد را به صورت منطقهای با استفاده از روش محاسباتی پیل گریم به دست آورد و نتیجه گرفت که در بارشهای با تداوم 1،2،3، 9ساعته، حداکثر مقدار بارش در25 درصد دوم بوده و در بارشهای6، 12، 18 ساعته، حداکثر مقدار بارش در 25 درصد سوم و در بارشهای با تداوم 24 ساعته حداکثر مقدار بارش در 25 درصد چهارم به وقوع پیوسته است و با افزایش مدت تداوم بارش، حداکثر مقداربارش از25 درصد دوم زمان تداوم به سمت انتهای مدت تداوم - 25درصد چهارم - انتقال مییابد.
داودیراد و همکاران - 1386 - الگوی توزیع زمانی بارش در حوزه آبخیز دریاچه نمک را با روش رتبهبندی برای رگبارهای با تداومهای 1، 3، 6، 12، 24 ساعته تعیین کردند. یافتههای تحقیق نشان داد که با افزایش تداوم یا پایههای زمانی، با تعداد کمتری رگبار، اعتماد در سطوح مناسب و قابل قبول حاصل میشود.
خاکسفیدی و همکاران - - 1389 الگوی توزیع زمانی بارش را در استان سیستان و بلوچستان تعیین کردند. نتایج حاکی از آنست که در استان سیستان و بلوچستان با آب و هوای بیابانی و خشک ، حدود 80 درصد بارش در تداومهای کوتاه مدت - 1، 2، 3 و 6 ساعته - در 25 درصد اول و دوم زمان بارندگی و در تداومهای بلند مدت - 9، 12، 18 و 24 ساعته - در 25 درصد سوم اتفاق می افتد.
محمدیمطلق و همکاران - 1390 - الگوی توزیع زمانی بارش را در حوزه دالکی تعیین کردند. در این تحقیق به منظور استخراج الگوهای توزیع زمانی بارشهای رگباری در تداومهای 1، 2، 3، 6، 9، 12، 18 و 24 ساعته حوزه، از روش پیلگریم محاسباتی استفاده شد و در پایان نتایج حاصل از الگوهای توزیع بارشهای رگباری با الگوهای SCS مقایسه گردید. نتایج نشان داد که هرچه تعداد نمونهها بیشتر باشد قابلیت الگوی محاسبه شده بیشتر است، همچنین نتایج حاصل از مقایسه بین الگوهای حاصل شده در تداومهای مختلف نشان داد که الگوهای 1، 6 و 9 ساعته با الگوی SCS تیپ دو، شباهت بیشتری داشته و الگوهای 2، 3، 12، 18 و 24 ساعته با هیچ یک از الگوهای SCS شباهت ندارد.
میرزایی و همکاران - 1392 - با استفاده از روشهای ترسیمی هاف و پیلگریم الگوی توزیع زمانی بارش 2 و 6 ساعته را در حوزه آبخیز آتشگاه تعیین کردند. نتایج نشان داد که در حوزه آبخیز مورد مطالعه، حداکثر بارش 6 ساعته در چارک سوم و حداکثر بارش 2 ساعته حوزه در چارک دوم رخ میدهد.
مرادنژاد و همکاران - 1395 - الگوی توزیع زمانی بارش روزانه و روابط آن با بارشهای کوتاه مدت را در نوشهر بررسی کردند. نتایج نشان داد در تمامی وقایع 24 ساعته استخراج شده، بیشترین میزان بارندگی در چارک اول رخ میدهد و در غالب رخدادهای بارش از ابتدا تا انتهای زمان بارش ، شدت بارش به طور مداوم کوتاه میشود.
- 1967 - Huff با تفکیک بارشهای 11ساله در 49 ایستگاه بارانسنجی به چارک اول تا چهارم بر اساس حداکثر میزان بارش در هر چارک و تعیین فراوانی وقوع، الگوی نهایی توزیع زمانی احتمالاتی را با سطوح احتمال 10-90 درصد برای 261 رگبار - با تداوم 3 - 48 ساعت - ثبت شده در منطقهای به وسعت 1032 کیلومتر مربع در شرق ایالت ایلینویز آمریکا به صورت منحنیهای تجمعی بیبعد به دست آورد و نتیجه گرفت که 42 درصد از رگبارها در گروه تداوم کمتر از 12 ساعت، 33 درصد در گروه تداومهای 12- 24 ساعت و 25 درصد دیگر در تداومهای بیشتر از 24 ساعت واقع شدند.
Pilgrim و همکاران - 1975 - الگوی توزیع زمانی بارش در منطقه سیدنی استرالیا را با استفاده از 50 رگبار شدید با پایههای زمانی مختلف مربوط به 51 سال آماری به روش ترسیمی و محاسباتی ارائه نمودند. این روش با تجزیه بارندگیهای شدید به اجزاء یا بلوکهای بارندگی و شمارش فراوانی وقوع بزرگترین جزء بارش در موقعیتهای مختلف زمانی در طول مدت بارش انجام میشود. این کار برای دومین بلوک از نظر بزرگی و نیز سایر بلوکها تکرار شده و نهایتاٌ میانگین فراوانی وقوع اجزاء یا بلوکهای مختلف در طول مدت بارش مشخص و الگوی مورد نظر به دست میآید.
