مقایسه تطبیقی منحنی های شدت- مدت- فراوانی در مناطق خشک ایران مرکزی (مطالعه موردی: ایستگاه های باران سنجی و سینوپتیک بیدآخوید- یزد)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

فارغ التحصیل دکتری، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی ، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

10.29252/aridbiom.2026.4056

چکیده

به‌منظور تحلیل فراوانی وقوع و دوره بازگشت بارندگی‌های یک منطقه، از منحنی‌های شدت–مدت–فراوانی بارش استفاده می‌شود. در تحقیق حاضر، هدف استخراج منحنی‌های شدت–مدت–فراوانی ایستگاه‌های باران‌سنجی و سینوپتیک حوزه آبخیز سانیج (ایستگاه بیدآخوید) می‌باشد. برای این منظور از داده‌های بارش ۲۴ ساعته و بارش لحظه‌ای ایستگاه مذکور استفاده گردید. برای تهیه منحنی‌های مورد نظر به کمک بارش‌های ۲۴ ساعته از روش قهرمان استفاده شد. همچنین، استخراج منحنی‌های مطالعاتی به کمک بارش لحظه‌ای با بهره‌گیری از نرم‌افزار ایزی فیت و به کمک توابع انتخابی صورت گرفته و منحنی‌های شدت–مدت–فراوانی (IDF) برای تداوم‌های مختلف تا ۲۴ ساعت و دوره بازگشت‌های ۲ تا ۲۵۰ سال استخراج شد. نتایج نشان‌داد شدت بارش در نیم‌سال دوم (پاییز و زمستان) به‌طور میانگین حدود ۶۰ درصد بیشتر از نیم‌سال اول (بهار و تابستان) است و این اختلاف در دوره‌های بازگشت بلندمدت و تداوم‌های طولانی‌تر، بیشتر است. میانگین سالانه شدت بارش نیز حدود ۳۵ درصد بیش از نیم‌سال اول برآورد شد. از آنجا که بخش قابل توجهی از بارش‌های نیم‌سال دوم به‌صورت برف است و نقش محدودی در تولید سیلاب دارد، بررسی دقیق‌تر فصلی بارش‌ها برای تحلیل رواناب ضروری است. نتایج نشان می‌دهد که عدم تفکیک زمانی–فصلی بارش می‌تواند منجر به خطای بیش از ۳۰ درصد در برآورد شدت بارش مؤثر گردد. بنابراین، کاربرد روش‌های ترکیبی از جمله تحلیل‌های ماهواره‌ای، داده‌های محلی و پرسشگری از ساکنان منطقه، در تفکیک بارش‌های مؤثر و غیرمؤثر در تولید سیلاب توصیه می‌شود. این رویکردها می‌توانند دقت مدل‌سازی‌های هیدرولوژیکی و مدیریت منابع آب و کنترل سیلاب را در منطقه بهبود دهند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Sun, Y., Wendi, D., Kim, D. E., & Liong, S. Y. (2019). Deriving intensity–duration–frequency (IDF) curves using downscaled in situ rainfall assimilated with remote sensing data. Geoscience Letters6(1), 17. https://doi.org/10.1186/s40562-019-0147-x
[2]. Ombadi, M., Nguyen, P., Sorooshian, S., & Hsu, K. L. (2018). Developing intensity‐duration‐frequency (IDF) curves from satellite‐based precipitation: Methodology and evaluation. Water Resources Research54(10), 7752-7766. doi/full/10.1029/2018WR022929
[3]. Fahim, E., Ghazavi, R. G., Ghasemieh, H., & Omidvar, E. (2023). Optimizing intensity-duration-frequency curves in consistency with genetic and particle swarm algorithms: A case study of Urmia Lake’s basin. Desert Ecosystem Engineering, 11(37), 43–54. https://doi.org/10.22052/deej.2023.248676.1003
[4]. Bolouki, H., Fazeli, M., & Sharifzadeh, M. (2021). Investigation of the effect of climate change under emission scenarios on intensity-duration-frequency curves of precipitation in Zahedan Synoptic Station using fractal theory. Iranian Journal of Ecohydrology, 8(3), 735–748. https://doi.org/10.22059/ije.2021.323710.1505
[5]. Ghahraman, B. (2008). Analysis of short-term rains in Khorasan. Iranian Journal of Watershed Science and Engineering, 2(4), 66–73. https://sid.ir/paper/134868/fa. [in Farsi]
[6]. Ghahraman, B. (2007). Mashhad’s updated IDF curve category. Nivar, 32(64–65), 21–40. https://nivar.irimo.ir/article_16308_a41f781632ce686f2c7746208bf36912.pdf. [in Farsi]
[7]. Noori Gheidari, M. (2012). Extracting the intensity-duration-frequency curves with daily precipitation data using fractal theory. Water and Soil, 26(3). https://doi.org/10.22067/jsw.v0i0.14939
[8]. Karimi, V., Kia, E., & Maleki, M. A. (2022). Technical guidelines for drawing intensity-duration-frequency (IDF) curves using rainfall graphs. Tehran, Iran: Soil and Water Research Institute, Ministry of Agriculture-Jahad. [in Farsi]
[9]. Vaziri, F., Sayadmoshtaq, S., Naseri al-Doust, M., Behrouz, P., & Fathi, V. (1984). Analysis of rainstorms and determination of intensity and duration curves in different regions of Iran. Tehran, Iran: Academic Jihad Centers. https://sid.ir/paper/789303/fa. [in Farsi]
[10]. Vaziri, F. (1991). Analysis of rainstorms in different regions of Iran. Tehran, Iran: Academic Jihad, Khajeh Nasir al-Din Tusi University of Technology. [in Farsi]
[11]. Mohamadi, M., Mamizadeh, J., & Ehsanzadeh, E. (2020). Comparison of statistical and empirical models in determining the intensity-duration-frequency rainfall curves (Case study: Ilam City). Irrigation and Water Engineering, 11(1), 256–268. https://doi.org/10.22125/iwe.2020.114969. [in Farsi]
[12]. Bolouki, H., Fazeli, M., & Sharifzadeh, M. (2023). Extraction of Intensity-Duration-Frequency Curves Using Fractal Theory and Evaluation of Climate Change on it (Case Study: Bushehr). Journal of Civil and Environmental Engineering53(110), 103-113. https://doi.org/10.22034/jcee.2021.44701.2010
[13]. Fathi, N., Radmanesh, F., & Barani, G. B. (2009, March 10–12). Determination of IDF curves at Idenak Rain Gauge Station in Maroon River Basin. In 1st International Water Crisis Conference. Zabol, Iran: University of Zabol. [in Farsi]
[14]. Bakhtiari, B., Purmusavi, S., & Sayari, N. (2014). Impact of climate change on intensity-duration-frequency curves of precipitation (Case study: Babolsar station). Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 8(4), 694–704. SID. https://sid.ir/paper/131369/en. [in Farsi]
[15]. Elsebaie, I. H. (2012). Developing rainfall intensity–duration–frequency relationship for two regions in Saudi Arabia. Journal of King Saud University-Engineering Sciences24(2), 131-140. https://doi.org/10.1016/j.jksues.2011.06.001
[16]. Roshani, M., & Abdullahi, A. (2008). The estimation of shower and forming IDF curves in the west of Gilan Province (Case study: Rasht, Kharjegil and Estoor stations). Human Settlement Planning Studies (Geographical Perspective), Journal of the Studies of Human Settlements Planning (Journal of Geographical Landscape), 3(7), 73–86. SID. https://sid.ir/paper/175909/en. [in Farsi]
[17]. Yarahmadi, Y., Ghazavi, R., & Ghasemieh, H. (2021). Extraction of intensity-duration-frequency (IDF) curves and precipitation change process under the impact of climate change (Case study: Mehrabad synoptic station, Tehran). Journal of Arid Biome, 11(1), 143–155. https://doi.org/10.29252/aridbiom.2022.18543.1892.
[18]. Zamani Nouri, A. R. (2011). Extraction of IDF curves from daily precipitation data at Saveh meteorological station. Conservation of Water and Soil Resources, 1(2), 61–69. https://sid.ir/paper/232152/fa. [in Farsi]
[19]. Khalaf, R., & Soltani, S. (2014). Estimation of IDF based on daily rainfall data using time-scale model. Journal of Water Science and Engineering, Islamic Azad University, Ahvaz Branch, 4(10), Summer and Autumn. [in Farsi]
[20]. Safavi, H. R., Dadjou, S., & Naeimi, G. (2019). Extraction of intensity-duration-frequency (IDF) curves under climate change: Case study: Isfahan Synoptic Station. Iran-Water Resources Research, 15(2), 217–227. https://www.iwrr.ir/article_85649_c761f2cb3d37ff54a1215531353679bd.pdf. [in Farsi]
[21]. Yousefi Malekshah, M., Ghazavi, R., & Sadatinejad, J. (2019). Investigation of climate change effect on temperature, rainfall and intensity-duration-frequency curves in arid areas (Case study: Tehran-Karaj Basin). Iranian Journal of Ecohydrology, 6(2), 431–445.
 
[22]. Mehrannia, H., & Pakgohar, A. (2014). Using EasyFit software for goodness-of-fit test and data generation. International Journal of Mathematical Archive, 5(1), 18–124.
[23]. Schittkowski, K. (2002). EASY-FIT: a software system for data fitting in dynamical systems. Structural and Multidisciplinary Optimization23(2), 153-169. https://doi.org/10.1007/s00158-002-0174-6
[24]. Ghahraman, B., & Sepaskhah, A. R. (1990). Estimation of intensity–duration–frequency relationship in Iran using 10-year one-hour rainfall data. In Anvar, A., & Taleb Bidokhti, N. (Eds.), Proceedings of the 3rd International Congress on Road and Building Engineering (Vol. 5, pp. 55–74). Shiraz, Iran: Faculty of Engineering, University of Shiraz.
[25]. Alizadeh.A., (2008). Principles of applied Hydrology, 31st edition, Imam Reza Publishings (Book). [in Farsi]
[26]. Ministry of Agriculture Jihad of the Islamic Republic of Iran. (Year). Title of report or document. Publisher or URL. [in Farsi]
[27]. Dupont, B., & Allen, D. L. (1999). Revision of the Rainfall-intensity Duration Curves for the commonwealth of Kentucky (No. KTC-00-18). University of Kentucky Transportation Center.