تحليل عدم قطعيت منحني‌هاي دبي-‌ اشل در رودخانه‌‌ها

Uncertainty Analysis of Stage-Discharge Rating Curves In Rivers

رابطه‌ دبي-‌ اشل، يكي از مهم ­ترين اطلاعات ورودي در مدل‌هاي هيدروليكي و هيدرولوژيكي است كه مي‌تواند در كنترل سيلاب و مديريت منابع آب مورداستفاده قرار بگيرد. براي به­ دست آوردن اين رابطه اطلاعات هندسي و هيدروليكي مقطع رودخانه موردنياز است. يكي از اين اطلاعات ضريب زبري مانينگ است كه براي محاسبه‌ اين ضريب رابطه‌ دقيقي وجود ندارد و بنا بر تجربه‌ شخصي و جداول مرجع تخمين زده مي‌شود. علاوه بر پارامتر زبري، عوامل مختلفي مانند برون­يابي منحني دبي-‌ اشل و خطاي اندازه‌گيري مستقيم دبي مي‌تواند در تخمين نتايج اثرگذار باشد. هدف اصلي در اين مقاله، تحليل عدم قطعيت با روش ارزيابي انحراف مقادير اندازه‌گيري شده در ايستگاه‌ها و منحني دبي-‌ اشل پيشنهادي در رودخانه‌ها است. اساس روش تخمين منحني‌هاي دبي-‌ اشل در اين پژوهش مبتني بر مفهوم كنتورهاي بي‌بعد مقطع در روش اندازه‌گيري تك‌نقطه‌اي سرعت، SPM مي‌باشد. بنابراين براي اولين بار به بررسي عدم قطعيت در اين روش پيشنهادي پرداخته مي‌شود تا ميزان كيفيت تخمين‌ها مورد ارزيابي قرار بگيرد. براي بررسي عدم قطعيت كلي در منحني دبي-‌ اشل از اطلاعات زبري در رودخانه‌ها‌ي نازلي چاي در ايران، مين در انگلستان و كلرادو در آرژانتين استفاده مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه هر چه دقت تعيين ضريب زبري به­ عنوان پارامتر ورودي بيشتر باشد، عدم ‌قطعيت در تخمين دبي كاهش خواهد يافت و كيفيت سنجش‌ها افزايش پيدا خواهد كرد. همچنين متوسط عدم قطعيت كلي بر مبناي سه داده‌ مشاهداتي مرجع در رودخانه‌هاي نازلي‌چاي، مين و كلرادو به‌ترتيب در حدود 24/3، 33/1 و 42/5 درصد محاسبه شد.

The primary purpose of this paper is to analyze the uncertainty by assessing gauging deviations of the stage-discharge rating curve in rivers. In this research, the basis of the estimation of the rating curve is the concept of isovel contours in the Single Point Measurement method (SPM). Observed data in the Nazli-chai River in Iran, Main River in England and Colorado River in Argentina are used to investigate the global uncertainty in the rating curve estimation. The results can be used to improve flood control and water resource management.