تاثير ارتفاع بر مدل تشابهي منحني عمق-مدت بارش در استان تهران

Rainfall depth-duration simulation curve and effect of the height in Tehran province

تخمين بارش و طراحي يك شبكه باران‌سنجي به‌نحوي كه عدم اطمينان در اندازه­گيري به‌حداقل مقدار ممكن برسد و همچنين در هزينه تاسيسات نيز صرفه­جويي شود، نياز به ايجاد يك رابطه منطقي بين ايستگاه­هاي باران­نگار را ايجاب مي­كند. از سوي ديگر، در مناطقي كه بحث فرسايش و رسوب مشكل اساسي آن آن‌ها است، آگاهي از ميزان شدت بارش كاملاً بديهي است. يكي از روش­هاي موجود براي حل اين مسيله، استفاده از مدل­هاي شبيه­سازي و برآورد شدت بارش در ايستگاه­هاي باران­سنجي مي‌باشد تا از افزايش ايستگاه­هاي باران­نگار اضافي، كه معمولاٌ داراي هزينه زيادي نيز هستند، جلوگيري به‌عمل آيد. در اين تحقيق، رگبارهاي 16 ايستگاه ثبات وزارت نيرو در استان تهران بررسي گرديد و 1622 بارش كه داراي تاريخ مشترك بودند، مورد آزمون قرار گرفتند. در هر آزمون، يكي از ايستگاه­ها به‌عنوان شاهد انتخاب و شدت بارش در ساير ايستگاه­هاي باران­نگار بر اساس آن برآورد گرديد و سپس اين مقادير برآورد شده، با شدت رگبار­هاي واقعي در ايستگاه­هاي مريوطه مقايسه شد. در مرحله بعد، مقادير شدت بارندگي برآورد شده و اوليه بي­بعد شده و درصد بارش در سه چارك زماني اول و مساحت زير هر يك از منحني­ها به‌دست آمد. در نهايت با تعيين ميزان خطا در مقادير برآوردي و مشاهده­اي­، ميزان درصد خطاي پيش­بيني حجم بارش و سه چارك براي دو منحني مذكور در هر تك بارش محاسبه و در ادامه درصد فراواني خطاي پيش­بيني در حجم بارش و سه چارك در مجموع بارش­هاي مشترك به‌دست آمد. براي تعيين حساسيت مدل، از شاخص ارتفاع با احتساب ضريب تغييرات استفاده شد. نتايج نشان داد در فاصله 900 تا 1800 متري، تاثير ارتفاع وجود ندارد، ولي پس از آن يك جهش در ميزان خطا اتفاق مي­افتد و اين وضعيت از ارتفاع 2000 متر به بعد كم‌كم كاهش مي­يابد.

Approximation of precipitation and design of a rain-gauge system with minimum initial cost and robustness against measurement uncertainties requires finding the relationship between various stations equipped with udometers .On the other hand, in areas where the issues of erosion and sediment exist, it seems necessary to know the amount of rainfall. Among the possible solutions, increasing the number of rain gauges can be adopted which is expensive. In the present study, rainfall data of 16 base stations by Ministry of Power recording precipitation data of Tehran Province on a common date (1622 rainfalls) were extracted. In each measurement, a station was chosen as base, the rainfalls of other stations were ignored, so the rainfall of each of them were reconstructed according to base stations, which were finally compared with observed rainfalls. Then, the curve of reconstructed and observed rainfalls was transformed into a dimensionless form, and rainfall percentage in the three quarterlies and the surface under each curve were calculated. Eventually by figuring out the error percentage of them, the frequency of error percentage in anticipating the rainfall amount and the three quarterlies for both curves were calculated. In order to determine the ratio of sensitivity of the model, distance index with statistical estimation of percentage of variation coefficient was used. Results demonstrated that there is no elevation effect within the 900 to 1800 m from sea level, but, there is a jump in the amount of error that this situation reduces gradually up to 2000 m height.