کاربرد روش‌های زمین آمار در تعیین منحنی‌های عمق – مدت - مساحت بارندگی (استان لرستان)

نوع مقاله : کاربردی

نویسندگان

1 هیئت علمی/ مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، خرم آباد، ایران

2 دانش آموخته دکترا/گروه آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

چکیده

یکی از عمده‌ترین اهداف تجزیه و تحلیل تغییرات مکانی بارش در یک مکان رسیدن به منحنی‌های رگبار پروژۀ استاندارد برای آن ناحیه و سپس سیل پروژۀ استاندارد است که این تجزیه و تحلیل شامل ویژگی‌های ارتفاع بارش در یک سطح معین و برای مدت‌زمان خاص است. روابط بین عمق و سطح بارش معمولاً توسط دسته‌ای از منحنی‌های عمق- مساحت- زمان تداوم (DAD) که هرکدام نشان‌دهندۀ تداوم زمانی مختلف بارش است نشان داده می‌شوند. با استفاده از این منحنی‌ها یک عامل کاهش برای سطح مشخصی تعیین و برای تعدیل متوسط بارش نقطه‌ای مرتبط با فراوانی طرح مورد نظر به­کار می‌رود. در بررسی‌های به‌عمل‌آمده در استان لرستان مشخص گردید میزان بارش در منطقه، تنها تابع ارتفاع نیست، بلکه از نظر مکانی نیز بارندگی پیچیدگی خاص خود را دارد که این مسئله نتیجۀ گستردگی و امتداد متفاوت ناهمواری‌های کوهستانی نسبت به جریان‌های باران‌زا است. این موضوع باعث می‌شود رگبارهای فراگیر با تداوم زمانی کمتر از 12 ساعت در بررسی سطح بارش مشاهده نشوند. بنابراین، در پژوهش حاضر رگبارها در سه‌پایه زمانی 12، 24 و 48 ساعته مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. جهت تهیۀ نقشۀ هم‌باران رگبارهای انتخابی از روش‌های زمین‌آماری استفاده شد. در بررسی به‌عمل‌آمده روش‌های زمین آماری شامل اسپلاین، نسبت عکس فاصله، کریجینک و کوکریجینک استفاده شد. نتایج حاصله بیانگر آن بود که روش کوکریجینگ ساده روشی مناسب برای برآورد میزان بارش در رگبارهای انتخابی در سطح استان لرستان است. لذا، از روش فوق برای تهیۀ نقشه‌های هم‌باران استفاده‌ شد. نتایج حاصل از بررسی فاکتور کاهش سطحی بارندگی بیانگر آن است که در پایۀ زمانی 12و 48 ساعته با افزایش هر 5000 کیلومترمربع، 0/1 از فاکتور کاهش سطحی کاسته می‌گردد. در پایۀ زمانی 24 ساعته تا شعاع 18000 کیلومترمربع روند کاهش این ضریب کند بوده و از آن به بعد مشابه بارندگی‌های 12و 48 ساعته هست. بررسی مقادیر آمار بارندگی روزانه تعدادی از ایستگاه‌های باران‌سنجی که در بعضی مناطق استان توسط سازمان هواشناسی و وزارت نیرو نگهداری می‌شوند، نشان می‌دهد که بعضاً تفاوت چشمگیری بین مقادیر بارندگی ثبت شده توسط این دو سازمان وجود دارد. لذا، پیشنهاد می‌گردد وضعیت دیده‌بانی ایستگاه‌ها بصورت دوره‌ای، توسط کارشناسان مورد ارزیابی قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها


Asakereh, H. (2007). Spatio-temporal changes of iran inland precipitation during recent decades. Geography and Development, 5(10), 145-164 (in Persian).
Buytaert, W., Celleri, R., Willems, P., Bièvre, B.D., & Wyseure, G. (2006). Spatial and temporal rainfall variability in mountainous areas: A case studyfrom the south Ecuadorian Andes. Journal of  Hydrology, 329(3), 413-421.
Chu, J., Xia, J., Xu, C., Li, L., & Wang, Z. (2010). Spatial and temporalvariability of daily precipitation in Haihe river basin, 1958-2007. Journal of Geography Science, 20(2), 248-260.
Goovaerts, P. (1999). Using elevation to aid the geostatistical mapping of rainfall erosivity. Catena, 34, 227–242.
Goovaerts, P. (2000). Geostatistical approaches for incorporating elevation into thespatial interpolation of rainfall. Journal of Hydrology, 228, 113-129.
Hereshfield, D.M. (1961). Rainfall Freqency of the united state for Duration from 30 minutes to 24 hours and return periods from 1 to 100 years. Weather Bureau Technical Papers, 40, 1-65.
Ibrahim, M.N. (2019). Generalized distributions for modeling precipitation extremes based on the L moment approach for the Amman Zara Basin, Jordan. Theoretical and Applied Climatology, 138(1), 1075-1093.
Korolev, V., & Gorshenin, A. (2020). Probability models and statistical tests for extreme precipitation based on generalized negative binomial distributions. Mathematics, 8(4), 604.
Lashni Zand, M. (2006). Determining the pattern of temporal distribution of precipitation in Lorestan province. Final report of the research project (in Persian).
Mehdizadeh Youshanloei, M. (2012). Preparation depth-area-duration curves in north of Western ‎Azerbaijan Province. Watershed Engineering and Management, 4(3), 127-133 (in Persian).
Mirbagheri, A. (1998). Engineering Hydrology (Vol. 1). Shiraz University Press, 562 pages (in Persian).
Mohammadi, J. (2010). Temporal-spatial conceptual modeling of environmental sciences. University of Tehran Press, 170 pages (in Persian).
Mozaffari, G., & Mirmousavi, S., & Khosravi, Y. (2012). The assessment of geostatistic methods and linear regression in order to specify the spatial distribution of annual precipitation case study: boushehr province. Geography and Development, 10(27), 14-17 (in Persian).
Mutua, F., & Kuria, D. (2012). A comparison of spatial rainfall estimationtechniques: A case study of Nyando river basin Kenya. Journal of Agricultural Science and Technology, 14(2), 149-165.
Ng, J.L., Abd Aziz, S., Huang, Y.F., Mirzaei, M., Wayayok, A., & Rowshon, M.K. (2019). Uncertainty analysis of rainfall depth duration frequency curves using the bootstrap resampling technique. Journal of Earth System Science, 128(5), 1-15.
Sadeghiyan, A., & Vagheiy, Y., & Mohammadzadeh, M. (2013). Spatial-temporal prediction of groundwater level in birjand region using kriging method. Water and Wastewater, 24(1), 94-100 (in Persian).
Telluri, A. (2003). Investigation of spatial changes of maximum 24 and 48 hours rainfall in Gilan province (depth-surface-rainfall continuity relationships). Final report of the research project (in Persian).