تخمین بارندگی کوتاه مدت از بارندگی روزانه با استفاده از یک رابطه ساده تک متغیره

یکی از روابط مهمی که در تخمین سیلاب ها و دبی رودخانه ها با دوره بازگشت‌‌های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، رابطه شدت مدت دوره بازگشت (idf) است که دقت آن و نحوه محاسبه پارامتر‌های موجود در آن، وابسته به وجود داده‌‌های بارش کوتاه مدت (15، 30، 60، 120 و غیره دقیقه‌ای) برای یک دوره آماری طولانی (به طور مثال 30 ساله) است. متاسفانه در بسیاری از ایستگاه‌های باران‌سنجی، چنین داده‌هایی وجود ندارد و آمار بارندگی ها تنها بصورت 24 ساعته در دسترس است. جهت تبدیل حداکثر بارش 24 ساعته به کوتاه مدت در ایران، از روابط تجربی مختلفی استفاده می شود که یکی از آنها رابطه سازمان هواشناسی هندوستان (imd) است که دقت آن در برخی نقاط دنیا پایین است. در این پژوهش، در ابتدا رابطه سازمان هواشناسی هندوستان (imd) به یک رابطه ساده تک متغیره تبدیل شده و سپس این متغیر برای تعدادی از ایستگاه‌های باران‌سنجی که بارش‌های کوتاه مدت آن نیز در دسترس می باشد، بدست آمده است. بدین منظور حداکثر بارش‌های 3، 6، 12 و 24 ساعته استخراج و سپس با استفاده از رابطه ویبول و گامبل دوره بازگشت‌‌های مختلف آنها محاسبه شده است. درنهایت با استفاده از رگرسیون داده‌‌های واقعی و محاسباتی، متغیر رابطه تغییریافته imd محاسبه شده است. نتایج نشان داد که اگرچه توان رابطه هندوستان 0/33 است، اما این متغیر برای ایستگاه‌های مورد مطالعه متفاوت بوده و دامنه تغییراتی بین 0/28 تا 0/35 دارد. جهت مقایسه نیز، رابطه idf حوضه کردان بدست آمده و سپس نتیجه آن با مقادیر واقعی و رابطه‌ای که قهرمان پیشنهاد داده است و کاربرد زیادی هم در ایران دارد، مقایسه شده است. نتایج نهایی نشان داد که رابطه تغییریافته (imd) با وجود سادگی و اتکای آن تنها به یک پارامتر، نتایج بسیار بهتری نسبت به روابط پیچیده قهرمان بدست می دهد که می تواند پس از واسنجی با دقت قابل قبولی در حوضه‌‌های مختلف ایران مورد استفاده قرار گیرد.

estimation of short duration rainfall depth from daily rainfall values using a single parameter method

one of the important relationships which are used in the estimation of river discharges and floods is intensity duration frequency (idf). the accuracy of this relation is dependent on the accuracy of its parameters which need to be found based on short duration rainfall depths (such as 15, 30, 60 minutes, and so on) for a long term (i. e. 30 consecutive years). unfortunately, only 24 hour rainfall depths are available in many rainfall stations in iran. various empirical relations are available to convert 24 hour rainfall depth to sub daily. one of these methods is imd and its accuracy in some regions is low. in this research, the imd method was transformed into a single parameter equation and then, this parameter is evaluated for some rainfall stations in iran. to do this, maximum 24, 12, 6, and 3 hour rainfall depths were extracted and their frequencies were calculated using weibull and gumbel methods. regional coefficients in the modified imd method were estimated using a linear regression method. although the power of the imd method is 0.33, results showed that this parameter for the rainfall stations ranged from 0.28 to 0.35. to make more comparison, the idf relation of kordan’s watershed was calculated using the short duration rainfall depth which was estimated using the modified imd, and then, this idf was compared to observed data and ghahraman’s relation which is commonly used in iran. the comparison showed that the modified imd relation could estimate the short duration rainfall data better than ghahraman’s relation. after calibration of the modified imd relation for various regions in iran, the sub daily rainfall depth can be obtained with high accuracy.