ارزیابی دو روش فیزیکی و آماری در برآورد حداکثر بارش محتمل در استان بوشهر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان

2 عضو هیات علمی، بخش مهندسی آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

یکی از مولفه‌های مهم در مدیریت منابع آب، حداکثر بارش محتمل (PMP) می‌باشد. در این مطالعه، حداکثر بارش محتمل 24ساعته (PMP24) با دو نگرش استاندارد و تعدیل یافته هرشفیلد و روش فیزیکی در استان بوشهر برآورد و مقایسه گردید. از بین ایستگاه‌های همدیدی موجود در این استان، تعداد 7 ایستگاه انتخاب شدند. داده‌ها شامل بارش‌های 24ساعته، دمای نقطه شبنم، سرعت باد، فشار سطح ایستگاه و فشار تبدیل شده به سطح دریا طی سال‌های 1968 تا 2018 بودند. نتایج نشان داد که در نگرش استاندارد، مقدار فاکتور فراوانی و PMP24 در ایستگاه‌های مختلف به ترتیب در محدوده‌ی 9/17-2/16 و 6/880-5/433 میلی-متر می‌باشد. به طور مشابه، در نگرش تعدیل‌یافته، این مقادیر به ترتیب در محدوده‌ی 64/4-39/2 و 4/213-6/103 میلی‌متر برآورد گردید. مقادیر PMP24 منطقه‌ای برای دو نگرش استاندارد و تعدیل‌یافته و روش فیزیکی به ترتیب 5/660، 4/181 و 9/139 میلی‌متر برآورد شد. به طور کلی، با توجه به در نظر گرفتن خصوصیات فیزیکی توده هوا در روش فیزیکی، استفاده از این روش به منظور کاهش عدم قطعیت پیشنهاد می‌شود. در صورت استفاده از روش استاندارد هرشفیلد، هزینه طراحی و ساخت به طور چشم‌گیر و غیر ضروری افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of two physical and statistical approaches in probable maximum precipitation estimation in Bushehr province

نویسندگان [English]

  • S. M. Farmanara 1
  • Bahram Bakhtiari 2
1 M. Sc. Student of Water Engineering Department, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman
2 Water Eng. Department, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of kerman
چکیده [English]

Probable maximum precipitation (PMP) is one of the most important components for water resources management. In this study, 24-hour probable maximum precipitation (PMP24) was estimated and compared with Hershfield standard and modified and physical approaches in Bushehr province. Among the weather stations of Bushehr province, seven synoptic stations were selected. The data used to include 24-hour precipitation, dew point temperature, wind speed, station pressure, and sea-level pressure during 1968-2018 years. The results showed that in the Hershfield standard, the frequency factor and the PMP24 values in the studied stations were estimated in the range of 16.2-17.9 and 433.5-880.6 mm, respectively. Similarly, in the Hershfield modified, these values were estimated in the studied stations in the range of 2.39-44.64 and 103.61-23.4 mm, respectively. The regional PMP24 values for both the Hershfield standard and modified methods and physical approaches were estimated 660.5, 181.4, and 139.9 mm, respectively. In general, considering the physical characteristics of the air mass in the physical approach, the use of this approach is proposed to reduce uncertainty. If the Hershfield standard method is used, the design and construction costs increase unnecessarily.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Extreme precipitation
  • Hershfield method
  • Synoptic approach
  • Widespread storms
بختیاری، ب. 1380. بررسی مقادیر حداکثر بارش محتمل در 4 ایستگاه منتخب جنوب شرق ایران به روش آماری. اولین کنفرانس ملی بررسی راه­کارهای مقابله با بحران آب. اسفند ماه، دانشگاه زابل.
پایمزد، ش.، مرید، س و قائمی ه. 1384. برآورد حداکثر بارندگی محتمل در شرایط کمبود آمار و اطلاعات، مطالعه موردی، شرق استان هرمزگان. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. 1.12: 83-92.
جهاندیده، ز.، بختیاری، ب و قادری، ک. 1396. استخراج منحنی های عمق- مساحت- تداوم به منظور برآورد حداکثر بارش محتمل در استان فارس. تحقیقات منابع آب ایران، سال 2.13: 206-199. (یادداشت فنی)
خلجی پیربلوطی، م و سپاسخواه، ع.ر. 1381. رسم منحنی­های حداکثر بارش محتمل 24ساعته با روش­های مختلف آماری و مقایسه آن با روش سینوپتیکی برای ایران. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 6.1.
رضایی­پژند، ح. 1380. کاربرد آمار و احتمال در منابع آب. انتشارات دانشگاه آزاد مشهد. 456.
Afzal-Gorouh, Z., Bakhtiari, B., and Kourosh, Q. 2016. Probable maximum precipitation estimation in a humid climate.Qareh-Su Basin, Golestan province, Iran. Natural Hazards Earth System Sciences. 18:3109–3119.
Bethlahmy, N. 1984. Long-term Hydrologic Events from Short-term Records. Journal of Hydrology. 68:141-148.
Campos, A., and Francisco, D. 1998. Statistical Estimate of PMP in San Luis Potosi, Mexico. Ingenieria Hidraulica en Mexico. 13:45-66.
Chavan, S.R., and Srinivas, V.V. 2015. Probable Maximum Precipitation Estimation for Catchments in Mahanadi River Basin. Aquatic Procedia. 4:892-899.
Chow, V.T. 1951. A general formula for hydrologic frequency analysis. Trans. Am. Geophysical. Union. 32:231-237.
Desa, M.N.M., and Rakhecha, P.R. 2007. Probable maximum precipitation for 24-h duration over an equatorial region, Malaysia. Atmospheric Research. 84:84-90.
Eliason, J. 1997. A Statistical model for extreme precipitation. Water Resources Research. 33.3:449- 455.
Ghahreman, B. 2008. The estimation of one-day duration probable maximum precipitation over Atrak watershed in Iran, Iranian Journal of Science and Technology. 32. B2: 175-179.
Hershfield, D.M. 1961. estimating the probable maximum precipitation.  Journal of Hydraulic. 887:99-116.
Hershfield, D. M. 1965. Method for estimating probable maximum precipitation, Journal of America. Water works association. 57:965-972.
Koutsoyainnis, D. 1999. A probabilistic view of Hershfild s method for estimating probable maximum precipitation. Water Resources Research. 35.4:1313-1322.
Rakhecha, P. R., and Clark, C. 1999. Revised Estimates of One-day Probable Maximum Precipitation (PMP) for India, Meteorological Applications. 6.4:343-350.
Tingsanchali, T., and Tanmanee, S. 2012. Assessment of Hydrological Safety of Mae Sruai Dam, Thailand. Procedia Engineering. 32:1198-1204.
USBR, 1973. Designs of Small Dams. US Dept. of the Interior. Washington. DC.
USBR, 1961. Interim Report-probable Maximum Precipitation in California. Hydrometeorological Report No. 36, US Dept. of Commerce. Washington DC.
USBR, 1966. Probable Maximum Precipitation. Northwest States. Hydrometeorological report No43, US Dept. of Commers., Washington DC.
WMO, 1986. Manual for estimation of probable maximum precipitation 2nd edn. Operational Hydrology Report. 1.332. 
WMO, 2009. Manual on estimation of probable maximum precipitation. 3rd edition. Edition. WMO 1045. Geneva