تاثیر بارش بر تحلیل فراوانی غیرایستای جریان در حوضه کرخه
Keywords:
مدل غیرایستا, کرخه, ایستگاه جلوگیر, بارش, دوره بازگشتAbstract
شرایط اقلیمی رو به تغییر و عوامل متاثر از فعالیت های انسانی مثل انتشار گاز کربنیک، گسترش شهرنشینی و رشد جمعیت میتواند باعث تغییراتی در آب و هوا و رویدادهای حدی اقلیمی شود. در این تحقیق، از تحلیل مقدار حدی غیرایستای مبتنی بر اطلاعات فرایند به منظور بررسی تاثیر تغییرات مقادیر بارش بر حداکثر دبی سالانه در حوضه کرخه استفاده شد. تحلیل مقدار حدی غیرایستای مبتنی بر اطلاعات فرایند، از روش هیبریدی جدید مونت کارلو بر اساس زنجیره مارکوف برای تخمین پارامترهای عددی و ارزیابی عدم قطعیت استفاده میکند. این امر، باعث میشود تخمینهای عدم قطعیت بهتری از دورههای بازگشت رویدادهای حدی اقلیمی در هر دو حالت ایستا و غیرایستا ارائه گردد. تغییرات دبی سیلاب حداکثر سالانه در ایستگاه جلوگیر به ازای دوره بازگشتهای مختلف براساس مدل غیرایستا نسبت به پارامترهای موقعیت و مقیاس توزیع مقادیر حدی تحت شرایط تغییر مقادیر بارش به عنوان متغیر کمکی نشان میدهد که با افزایش دوره بازگشت، دامنه تغییرات دبی حداکثر سالانه افزایش مییابد. نتایج مربوط به تاثیر بارش بر دبی حداکثر سیلاب سالانه نشان میدهد که به ازای متوسط بارش در سطح حوضه برابر با 50 میلیمتر، دبی حداکثر سیلاب سالانه با دوره بازگشتهای 2، 10، 25، 50 و 100 سال به ترتیب برابر با 900، 1900، 2500، 3000 و 3400 مترمکعب در ثانیه میباشد.
Downloads
References
احمدی امید، علمداری پریسا، ثروتی مسلم، خوشزمان تورج، مراجع شاهبایی کوتنایی علی (1398) بررسی و تحلیل دورههای بازگشت دما و بارش با استفاده از تحلیل طیفی و تأثیر آن بر مدیریت اراضی، مطالعه موردی: خداآفرین، آذربایجان شرقی، مجله علوم آب و خاک. ۲۳ (۱:) ۲۲۳-۲.
افروشه، رضا، رسولی، علی اکبر، مختاری، داود، جلالی، طاهره (1397)، کابرد توزیع مقادیر دماهای حدی در استان کرمانشاه ، دوره 24، شماره 2; صص 107 - 125.
افشين، يدالله (1373) رودخانه¬هاي ايران، جلد اول، وزارت نيرو و شركت مهندسين مشاور جاماب، ص 92، 95.
بهلولي، م منتظري نمين، م. (1387) شبيه¬سازي موج ناشي از شكست سد، مطالعه موردي چهارمين كنگره ملي مهندسي عمران: شبيه¬سازي موج ناشي از شكست سد مارون 2.
جلالی، طاهره (1394). مطالعه روند تغییرات شاخص¬های حدی اقلیمی دما و بارش در جنوب غرب ایران دوره 8، شماره 28؛ صص:43-63.
جهانبخش اصل، سعید، خورشیددوست، علی محمد، دین پژوه، یعقوب، سرافروزه، فاطمه (1393) تحلیل روند و تخمین دوره¬های بازگشت دما و بارش¬های حدی در تبریز، دوره 18، شماره 50، صفحه 107-133
سعدی، توفیق، علیجانی، بهلول، مساح بوانی، علیرضا، اکبری، مهری (1395)، آشکارسازی تغییرات بارش‌های حدی و نسبت¬دهی به تغییر اقلیم با استفاده از روش استاندارد انگشت نگاشت بهینه (مطالعه موردی: جنوب غرب ایران). (۳)، صص: ۶۵-۸۰.
ظهرابی، نرگس. مساح بوانی، علیرضا. تلوری، ع.ر و.صدقی، ح.(1392). آشكارسازی تغییر اقلیم و نسبت¬دهی آن به گازهای گلخانه¬ای با استفاده از مدل¬های گردش عمومی اقیانوس-اتمسفر و توزيع نرمال دو متغیره در حوضه آبريز کارون بزرگ. مجله تحقیقات منابع آب ايران، سال نهم، شماره 8، پايیز، تهران، صفحات 2-9.
مساعدي، ابوالفضل، قبايي سوق، محمد (1391) تعيين رخدادهاي خشکسالي و ترسالي بر پايه مدل چند متغير اسکالوگرام، دوره 43، شماره 4; از صفحه 361 تا صفحه 373.
موسسه تحقيقات آب وزارت نيرو (1389) گزارش مطالعات شكست سد در حوضه¬هاي كارون، كرخه و دز دانشگاه تهران، شركت توسعه آب و نيروي ايران.
نوری قیداری، محمدحسن (1391)، تعيين حداکثر شدت بارش طراحي با استفاده از روش تلفيقي تئوري فرکتال و توزيع احتمالاتي مقادير حدي تعميم يافته، دوره 35، شماره 2; صص: 83 تا 90.
AghaKouchak A, Nasrollahi N (2010) “Semi-parametric and parametric inference of extreme value models for rainfall data.”. Water Resour Manag 24:1229–1249.
Alexander, L.V., Zhang, X., Peterson, T.C., Caesar, J., Gleason, B., Klein Tank, A.M., Hay- lock, M., Collins, D., Trewin, B., Rahimzadeh, F., Tagipour, A., Rupa Kumar, K., Revadekar, J., Griffiths, G., Vincent, L., Stephenson, D.B., Burn, J., Aguilar, E., Brunet, M., Taylor, M., New, M., Zhai, P., Rusticucci, M., Vazquez-Aguirre, J.( 2006). Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation. J. Geophys. Res. Atmosph. 111 (5), 1–22. https://doi.org/10.1029/2005JD006290 .
Asakereh .S Arabian. precipitable of cycles and Anomalies( 2015). decades recent in Iran over water .9576-9569( 11)(8, Geosciences of Journal .
Asakereh .S, Ashrafi., & S, Jahanbakhsh., H ( 2019) 14 cyclones of changes frequency the Onbasin Zard Rood the in precipitation affecting .413( 13)12, Geosciences of Journal Arabian. Iran
Beniston M et al (2007) “Future extreme events in European climate: an exploration of regional climate model projections.”. Clim Chang 81:71–95
Camargo، C. C, Marengo، J. A.(2008). Surface air temperature trends in Southern Brazil for 1960-2002. International Journal of Climatology. 28: 893-904.
Cheng, L., AghaKouchak, A., Gilleland, E., Katz, R.W., (2014). Non-stationary ex- treme value analysis in a changing climate. Clim Change 127 (2), 353–369. https://doi.org/10.1007/s10584-014-1254-5 .
Coles, S.G., 2001. An Introduction to Statistical Modeling of Extreme Values. Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4471-3675-0 .
El Adlouni S et al (2007) Generalized maximum likelihood estimators for the nonstationary generalized extreme value model. Water Resour Res 43
Gilleland, E., Katz, R.W., (2016). extRemes 2.0: an extreme value analysis package in R. J. Stat. Softw. 72 (8). https://doi.org/10.18637/jss.v072.i08 .
Gumbel, E., (1942)“On the frequency distribution of extreme values in meteorological data”. B. Am. Meteorol.Soc., 23.
Jakob D (2013) Nonstationarity in extremes and engineering design. Extremes in a Changing Climate,Netherlands.
Karlolin, T.R., Knight, R.W. and Easterling, D.R., (2007). Quayle, Indices of climatic change for the USA. Bulletin of American Meteorolological Society. 77: 279–292.
Katz, R.W.,( 2013). Statistical methods for nonstationary extremes. In: AghaKouchak, A., Easterling, D., Hsu, K., Schubert, S., Sorooshian, S. (Eds.), Extremes in a Changing Cli- mate: Detection, Analysis and Uncertainty. Springer Netherlands, Dordrecht, pp. 15–37. https://doi.org/10.1007/978-94-007-4479-0_2 .
Katz, R.W., Parlange, M.B., Naveau, P.( 2002). Statistics of extremes in hy- drology. Adv. Water Resour. 25 (8–12), 1287–1304. https://doi.org/10.1016/ S0309-1708(02)00056-8 .
Kumar, P.V., Bindi, M., Crisci, A. and Maracchi, G., (2013) Detection of variations in precipitation at different time scales of twentieth century at three locations of Italy. Weather and Climate Extremes, pp. 27–15.
Kumar،P.V.، Bindi، M.، Crisci، A. and Maracchi، G.(2013). Detection of variations in precipitation at different time scales of twentieth century at three locations of Italy. Weather and Climate Extremes، pp. 27–15.
Luke, A., Vrugt, J.A., AghaKouchak, A., Matthew, R., Sanders, B.F., (2017). Pre- dicting nonstationary flood frequencies: evidence supports an updated station- arity thesis in the united states. Water Resour. Res. 53 (7), 5469–5494. https://doi.org/10.1002/2016WR019676 .
Marengo, J. A. and Camargo, C. C.,( 2008) Surface air temperature trends in Southern Brazil for 1960-2002. International Journal of Climatology. 28: 893-904.
Marengo, J.A( 2010). An intercomparison of observed and simulated extreme rainfall and temperature events during the last half of the twentieth century. Part 2: Historical trends. Climatic Change. 98:509–529.
Ragno .E, AghaKouchak. A , Cheng. L , Sadegh. M (2019) A generalized framework for process-informed nonstationary extreme value analysis . Advances in Water Resources journal homepage. 130 (2019) 270–282
Salas, J., Obeysekera, J., Vogel, R., (2018). Techniques for assessing water infras- tructure for nonstationary extreme events: a review. Hydrol. Sci. J. 00 (00). https://doi.org/10.1080/02626667.2018.1426858 .
Sarhadi, A., Soulis, E.D., 2017. Time-varying extreme rainfall intensity-duration-frequency curves in a changing climate. Geophys. Res. Lett. 1–10. https://doi.org/10.1002/ 2016GL072201 .
Smith R (2001) “Extreme value statistics in meteorology and environment. Environmental statistics”. Chapter 8:300–357
Takeuchi, K. and Ishidaira, H.,( 2003). Monitoring Trend Step Changes Japanesei in Precipitation. Journal of hydrology. 279: 144-150
Towler, E., B. Rajagopalan, et al., (2010)“Modeling hydrologic and water quality extremes in a changing climate: A statistical approach based on extreme value theory”, Water Resour. Res., 46.
Tramen, E., Rajagopalan, B., Gilleland, E., Summers, R.S., Yates, D., Katz, R.W., (2014). Modeling hydrologic and water quality extremes in a changing climate: a sta- tistical approach based on extreme value theory. Water Resour. Res. 46 (11). https://doi.org/10.1029/2009WR008876
Trammell. 29 .(2016(Y, Yung., & K. E, Chang., J. G, Zhang precipitation of variability spatial and Temporal of Journal. models and observations from .2555-2543), 7(29, Climat
Villarini, G., Smith, J.A., Serinaldi, F., Bales, J., Bates, P.D., Krajewski, W.F., (2009b). Flood frequency analysis for nonstationary annual peak records in an urban drainage basin. Adv. Water Resour. 32 (8), 1255–1266. https://doi.org/10.1016/ j.advwatres.2009.05.003 .
Volpi, E., Fiori, A., Grimaldi, S., Lombardo, F., Koutsoyiannis, D., 2015. One hundred years of return period: strengths and limitations. Water Resour. Res. 51 (10), 8570–8585. https://doi.org/10.1002/2015WR017820
Wigley, T.M., 2009. The effect of changing climate on the frequency of absolute extreme events. Clim. Change 97 (1), 67–76. https://doi.org/10.1007/s10584-009-9654-7 .
Yan, H., Sun, N., Wigmosta, M., Skaggs, R., Hou, Z., Leung, R., (2018). Next-Generation intensity-Duration-Frequency curves for hydrologic design in snow-Dominated envi- ronments. Water Resour. Res. 1–16. https://doi.org/10.1002/2017WR021290 .
Zhang X et al (2001) “Spatial and temporal characteristics of heavy precipitation events over Canada”. J Clim 14(9):1923–1936.
