استخراج منحنی‌های شدت- مدت- فراوانی به‌کمک نظریه فرکتال و ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر آن (مطالعه موردی: بوشهر)

جهت جلوگیری از بروز مشکلات آینده در سامانه‌های زهکشی شهری، باید اثرات تغییر اقلیم بر هیدرولوژی و تشدید احتمالی چرخه هیدرولوژیکی در نظر گرفته شود. منحنی‌های شدت- مدت- فراوانی بارش، ابزاری استاندارد جهت تجزیه‌وتحلیل ریسک هیدرولوژیکی و طراحی هستند. هدف مطالعه حاضر، استخراج منحنی‌ها در شرایط تغییر اقلیم با استفاده از تئوری فرکتال (fractal theory) در ایستگاه بوشهر است. با تبعیت کردن بیشینه شدت بارش از رفتار مونوفرکتالی (mono-fractal)، منحنی‌ها برای گذشته (1982-2019) استخراج شدند. جهت به‌دست آوردن داده‌های بیشینه شدت بارش در آینده ابتدا عملکرد دو مدل ریزمقیاس نمایی آماری lars-wg (long ashton research station - weather generator) و sdsm (statistical downscaling model) در شبیه‌سازی بیشینه بارش روزانه با استفاده از شاخص‌های  (coefficient of determination)، rmse (root mean square error)، mae (mean absolute error) و nse (nash-sutcliffe) بررسی شد. نتایج نشان داد مدل lars-wg از دقت بالاتری برخوردار است. سپس منحنی‌ها برای آینده (2021-2058) استخراج شدند. مقایسه منحنی‌های گذشته و آینده نشان داد که منحنی‌های مربوط به داده‌های آینده تحت سناریوی rcp4.5 (reperesentative concentration pathway) در همه دوره بازگشت‌ها دارای افزایش بوده و تحت سناریوی rcp8.5، به جز در دوره بازگشت دو سال، در باقی دوره بازگشت‌ها افزایش داشته است. درمجموع میانگین منحنی‌ها %26.20 تحت سناریوی rcp4.5 و %9.48 تحت سناریوی rcp8.5 افزایش داشته است.

extraction of intensity-duration-frequency curves using fractal theory and evaluation of climate change on it (case study: bushehr)

climate change has caused changes in the frequency and magnitude of heavy rainfall, which affects the design standards of some hydrological structures (yousef and taha, 2015). rainfall intensity-duration-frequency (idf) curves are a standard tool for hydrological risk analysis and design (mohymont, 2004; veneziano, 2002). idf curves show useful information about the occurrence of floods in an area and that in the future a certain amount of rainfall or a certain volume of flow will return again (basumatary and sil, 2018). because the trend of severe rainfall events is expected to change in the future, this affects idf curves, so these curves need to be updated (srivastav et al. 2014). the need for such an understanding stems from the fact that existing drainage systems are designed to deal with past rainfall events and may not be sufficient to compensate for future rainfall characteristics (shrestha et al. 2017). in developing countries such as iran, the large country area as well as the shortage of rain gauge stations and/or the statistical period of the recorded data, makes it difficult to estimate idf curves (zamani nouri, 2011).