استخراج منحني‌هاي شدت – مدت – فراواني از داده‌هاي روزانه بارش با استفاده از تيوري فركتال

Extracting the Intensity - Duration – Frequency Curves with Daily Precipitation Data Using Fractal Theory

يكي از ابزارهاي مهم طراحي سازه‌هاي هيدروليكي، رگبار طرح مي‌باشد كه از روي منحني‌هاي شدت- مدت – فراواني (IDF) براي تدوام و دوره‌ بازگشت معيين استخراج مي‌شود. روش‌ متداول محاسبه منحني‌هاي IDF علاوه بر طولاني‌تر بودن، داراي تعداد پارامترهاي زيادي مي‌باشند كه اين خود باعث كاهش اعتماد‌پذيري اين منحني‌ها مي‌شود. در روش متداول محاسبه‌ منحني‌‌هايIDF ، بايد بارش به ازاي دوام‌هاي مختلف ثبت شده باشد تا استخراج اين منحني‌ها ميسر گردد. در بعضي مناطق تنها آمار بارش‌هاي 24 ساعته موجود است كه از روي اين آمار‌ها استخراج منحني‌هاي IDF به روش‌هاي متداول ممكن نمي‌باشد. در اين مقاله براي رفع اين مشكلات از تيوري فركتال استفاده شده و از روي داده‌هاي حدكثر بارش‌سالانه در تداوم روزانه (24 ساعته)، منحني‌هاي IDF ساخته مي‌شود. روش بكار برده شده نسبت به روش‌هاي متداول داراي مراحل محاسباتي كمتري بوده و تعداد پارامترهاي آن بمراتب كمتر مي‌باشد كه اين باعث بالا رفتن اعتمادپذيري مي‌گردد. روش‌هاي متداول و فركتال بطور موردي براي استخراج منحني‌هاي IDF در ايستگاه باران سنجي تنگه پنج بكار گرفته شده كه نتايج نشان مي‌دهد، حدكثر اختلاف منحني‌هاي IDF بدست آمده از تيوري فركتال و روش متداول كمتر از 8/9 درصد مي‌باشد.

The intensity – duration – frequency (IDF) curves play most important role in the hydraulic design of structures. The traditional method to construct IDF curves has a long estimation process and also has high number of parameters which this property reduces the reliability of IDF curves. In the traditional method, rainfall in different durations should be available until the extraction of IDF curves are be possible. Whereas in many regions only 24-hour precipitation statistics are available which with this data the extraction of IDF curves using common methods are not possible. In this paper, fractal theory has been used to remove these problems and IDF curves are made with maximum annual daily rainfall data. The applied method in comparison with conventional method is less computational steps and its number of parameters is much lower that this property increases the reliability of IDF curves. Fractal and traditional methods were used to extract the IDF curves at Tangheie Panj rainfall station and the results shown that a fractal method with daily precipitation data clearly able to extract the IDF curves.