منبع تحقیق با موضوع موقعیت جغرافیایی و سازه های آبی


Widget not in any sidebars

T= دوره برگشت (سال) است.
داشتن رابطه یا نموداری که از روی آن بتوان به ازاء تداوم‌های مختلف مقدار شدت بارندگی را تخمین زد از ملزومات عمده‌ای است که در طراحی سازه‌های آبی از آن استفاده می‌شود از طرف دیگر سازه های آبی مانند سیل بند، زه کش، پل‌، سد‌، جوی‌های جمع آوری هرز‌آب و امثال آن برحسب اهمیت و حساسیت به تخریب و یا مقدار هزینه ای که صرف احداث آن می‌شود یا خطراتی که ممکن است به لحاظ جانی و مالی در اثر خراب شدن ببار آورد با دوره بازگشت مشخص طراحی می شوند. بنابراین شدت یا مقدار بارندگی که به ازاء یک تداوم معین در طراحی از آن استفاده می شود (باران طرح‌)‌ باید مربوط به دوره بازگشت موردنظر باشد. تغییرات شدت بارندگی نسبت به دوره بازگشت یک تابع آماری – احتمالاتی است که برای هر منطقه اقلیمی مقدار متفاوتی دارد. داشتن این رابطه نیز از ملزومات طراحی در سازه های آبی است. از تلفیق روابط فوق می‌توان به توابع یا نمودارهای واحدی دست یافت که بتوان از روی آنها مقدار شدت بارندگی را در تداومها و دوره های بازگشت مختلف برآورد نمود. در یک دوره بازگشت ثابت شدت بارندگی با تداوم آن رابطه معکوس دارد. بدین ترتیب که هرچه مدت بارش کوتاه باشد حداکثر شدتی که می توان از آن انتظار داشت زیاد خواهد بود. برعکس بارانهای دراز مدت از حداکثر شدت کمتری برخوردار خواهند بود. البته این بدان معنی نیست که مثلا شدت تمام بارانهای دو ساعته از شدت بارانهایی با تداوم یک ساعت کمتر است. در این مورد تا به حال روشهای تجربی و روابط متفاوتی به منظور محاسبه بارش در مدت زمان های دلخواه با دوره برگشت مورد نظر ارائه شده است که می توان به تحقیقات بل (1969)‎‏‎‎‎‏، بیژن قهرمان (1366) و فریبرز وزیری (1376) اشاره کرد.
بل (Bell)، آمار بارندگی 157 ایستگاه باران سنج ثبات را در آمریکا با دوره آماری بیش از 30 سال‌، تجزیه و تحلیل کرده و نسبت‌های ساده‌ای بین مقدار باران در دوره های برگشت مختلف 2 تا 100 سال به دوره برگشت پایه 10 سال ارائه کرده است‌. وی معتقد است که نسبتهای بدست آمده به موقعیت جغرافیایی ایستگاه‌ها بستگی ندارد و در هر نقطه از جهان قابل تعمیم است. محققان دیگری نیز در دیگر نقاط جهان با در نظر گرفتن دوره های برگشت با پایه مختلف‌، نسبتهای مشابهی بدست آورده‌اند که اگر دوره برگشت پایه به 10 سال تبدیل شود نسبتهای بدست آمده تناسب خوبی با نتایج ارائه شده بوسیله Bell خواهد داشت. روابط بل به صورت زیر می باشد.
A)
B)
رابطه A‌، جهت تخمین مقدار باران در مدت 5 تا 120 دقیقه و دوره های باز‌گشت 2 تا 100 سال با توجه به مقدار بارندگی یک ساعته با دوره بازگشت 10 ساله بکار می‌رود. که در آن مقدار مقدار باران برحسب میلیمتر در مدت دوام t دقیقه و دوره بازگشت T سال است.
رابطه B نیز برای تخمین بارندگی‌های کوتاه مدت در پایه های زمانی بیشتر از 5 دقیقه با دوره بازگشت 2 تا 100 سال می‌‌باشد.
قهرمان در تحقیقات خود در سال 1366 تحت عنوان تخمین روابط شدت‌، مدت‌، تناوب بارندگی در نقاط مختلف ایران با استفاده از آمار ایستگاه های باران سنج ثبات ، روابطی مشابه روابط بل ارائه نموده است‌. وی برای تخمین مقدار بارندگی با زمان‌های دوام 15 دقیقه تا 2 ساعت رابطه A و برای زمان 15 دقیقه تا 20 ساعت رابطه B را با دوره های برگشت 2 تا 100 سال و برای محاسبه بارندگی یک ساعته با دوره برگشت 10 ساله رابطه C را در ایران ارائه کرده است.
A) B)
C)
در روابط فوق،T دوره برگشت به سال و t مدت دوام بارندگی به ساعت و مقدار بارندگی با مدت دوام t و دوره برگشت T سال برحسب میلیمتر و همچنین در رابطه C ، متوسط بارندگی حداکثر روزانه و متوسط بارندگی سالانه برحسب میلیمتر در یک دوره مشاهدات هستند.
وزیری (1376)‌، با توجه به نحوه پراکندگی و رژیم بارندگی ایستگاه های مورد مطالعه‌، ایران را به هفت منطقه تقسیم کرده است که البته در منطقه هفت به علت تعداد بسیار کم ایستگاه‌ها و مساحت زیاد، مطالعه بارندگی های کوتاه مدت صورت نگرفته است. که توابع بارندگی با مدت دوام و دوره های برگشت مختلف بر حسب متوسط بارندگی حداکثر روزانه در طول دوره آماری به صورت زیر است:
که در آن:
متوسط بارندگی حداکثر روزانه در طول دوره آماری به میلیمتر
بارندگی 10 ساله با تداوم یک ساعت به میلیمتر
لگاریتم طبیعی
تداوم بارندگی به ساعت
دوره بازگشت به سال
ارتفاع بارندگی با تداوم t ساعت و دوره بازگشت Tr سال به میلیمتر
رابطه بل در نواحی مختلف ایران برای محاسبه بارندگی با زمان دوام و دوره های برگشت مختلف مورد استفاده قرار گرفته و بعد از بررسی های لازم معلوم شد که کاربرد رابطه مزبور در مناطق شمال ایران با دقت خوب و در مناطق دیگر از دقت آماری کمتری برخوردار است. روابط ارائه شده به وسیله قهرمان برای کل ایران چون بر اساس 34 ایستگاه باران سنج ثبات با پراکندگی به نسبت زیادی محاسبه شده است و از طرف دیگر دوره مشاهدات ایستگاه های مورد مطالعه یکی نبوده است، به طبع دقت آماری کمتری نسبت به روابط ارائه شده به وسیله وزیری دارد. به طور کلی این روش روابطی مشابه روابط بل ارائه نموده است با این مزیت که در آن از اطلاعات ایستگاه های باران سنج ثبات داخل کشور استفاده شده است به نوعی در این روش، روش بل که براساس آمار ایستگاه های باران سنجی ثبات در ایالات متحده پدید آمده است برای شرایط کشورمان واسنجی گردیده است. همچنین با بررسی های به عمل آمده، روابط ارائه شده بوسیله قهرمان، در مناطق شمال و شمال غرب و جنوب غربی ایران از دقت آماری نسبتاخوبی برخوردار است.
به منظور تحلیل داده‌های کوتاه مدت و تعیین منحنی‌های شدت، مدت، فراوانی و دوره برگشت و مدل‌های مناسب برای‌ پیش‌بینی از اطلاعات خام ایستگاه انزلی با فواصل زمانی 15 دقیقه‌ای استفاده شده است این اطلاعات از بخش آمار و اطلاعات سازمان آب منطقه‌ای و هواشناسی گیلان تهیه گردید.
همانطورکه در فصول قبلی گفته شد به منظورتحلیل داده‌های مربوط به بارش‌های کوتاه مدت ابتدا اطلاعات خام مربوط به بارش کوتاه مدت در ایستگاه مورد مطالعه در سطح شهر انزلی از سال 1380 تا 1386 انتخاب و با استفاده از نرم افزار آماری EXCELمقادیر بارانهای کوتاه مدت برای بازه‌های زمانی 15 ،30 ،45 ‌،60‌، 90 ،120 ،180 ،360 ،720 و1440 به تفکیک ایستگاه استخراج شد .سپس از داده‌های بدست آمده بعنوان اطلاعات پایه جهت انجام عملیات بعدی استفاده گردید. برای انتخاب مدل‌ها و معادلات مناسب جهت تعیین و پیش‌بینی با استفاده از نرم افزار هیدرولوژیکیSMADA ، داده‌های فوق با توزیع‌های مختلف (نرمال، لوگ نرمال، پیرسون، لوگ پیرسون و توزیع گامبل) در بخش DISTRIBUTIONاین نرم افزار مورد ارزیابی قرار گرفته و بهترین توزیع در بازه‌های مورد نظر از طریق حداقل همجواری داده‌ها با منحنی برازش انتخاب و مقدار بارش کوتاه مدت بازه‌های فوق برای دوره برگشت‌های 2 ،3 ،5 ،10 ،25 ،50 ،100 و200 نیز بر آورد گردید، در همین راستا برای انتخاب مدل مناسب (معادلات) داد‌ه‌های ارزیابی شده مجدداً در رابطه با مدت باران کوتاه مدت در بخش REGRESSTION این نرم‌افزار با در نظر گرفتن بالاترین میزان همبستگی بین مقدارباران و مدت آن معادلات اساسی جهت تخمین آن تعیین گردیدند، سپس برای تعیین معادلات اساسی بارانهای کوتاه مدت با توجه به زمان (دقیقه ) و دوره برگشت 5 ،10 ،25 ، 50 ، 100 و 200 ساله ، از بهترین معادله که میزان R2 آن نسبت به سایر معادلات بیشتر بود بعنوان معادله اساسی جهت تعیین شدت بارش برحسب دقیقه و دوره برگشت معین انتخاب شد.. در نتیجه با ترسیم مدل‌های گرافیکی با معادلات معلوم می‌توان برآورد صحیحی از شدت‌، مدت و دوره برگشت بارانهای احتمالی در بازه‌های مختلف زمانی (15 ،30 ،45 و ….) ارائه کرد.
فصل پنجم
یافته های تحقیق