بررسي كارايي روابط تجربي در برآورد دبي اوج سيلاب در مناطق بياباني ايران مركزي

Review the Efficiency of Empirical Relations on Estimating the Peak Flow Rate of Flood in Arid Areas of Central Iran

سيل از جمله پديده‌هاي طبيعي است كه هر ساله خسارات جاني و مالي زيادي را در دنيا به بار آورده و مشكلات عديده‌اي را بر سر راه توسعه‌ي اقتصادي و اجتماعي كشورها ايجاد مي‌نمايد. لذا جهت كاهش خسارات آن پرداختن به اين پديده خصوصاً برآورد دبي حداكثر سيلاب و شناسايي عوامل موثر بر آن بسيار حايز اهميت مي‌باشد. بطور كلي از جمله شيوه‌هاي برآورد دبي حداكثر سيل در حوضه‌هاي فاقد ايستگاه هيدرومتري، استفاده از روش‌هاي تجربي مي‌باشد. اين روش‌ها بر پايه‌ي يك يا چند عامل از عوامل موثر بر شكل گيري سيلاب استوار بوده و بعضاً براي مناطقي خاص با شرايط فيزيكي و اقليمي ويژه ارايه شده‌اند. بنابراين براي به كارگيري روش‌هاي مذكور، بررسي و واسنجي ضرايب منطقه‌اي آنها ضروري مي‌نمايد. در واقع اين ضرايب، منعكس‌كننده‌ي اثر عوامل زميني و جوي در تبديل بارش به رواناب و ايجاد دبي حداكثر لحظه‌اي مي‌باشد. در اين تحقيق سعي شده تا تحليل دقيق‌تري از روش تجربي فولر و واسنجي ضريب منطقه‌اي آن در حوضه ايران مركزي به عمل آيد. از آنجا كه روش نامبرده كاربرد فراواني در نقاط مختلف كشور جهت برآورد دبي سيل دارد، اهميت واسنجي آن آشكار است. تاكنون غالباً استفاده از اين روش در برآورد دبي‌هاي سيلابي و طراحي سازه‌ها بدون توجه به واسنجي ضريب منطقه‌اي آن انجام گرديده است. در اين تحقيق از آمار 31 ساله ده ايستگاه هيدرومتري در اين حوضه استفاده شد تا بر اين اساس مقادير دبي لحظه‌اي سيل در دوره‌ي بازگشت‌هاي مختلف، محاسبه گردد. تحليل‌هاي آماري در مرحله‌ي اول نشان داد كه روش تجربي فولر در اين محدوده‌ي اقليمي وسيع، با كيفيت آماري ضعيف موجود، كارايي چندان مناسبي ندارد. البته نتايج آزمون روش تجربي فولر در محدوده‌هاي اقليمي ديگر (نيمه‌خشك و نيمه‌مرطوب و مرطوب) از كارايي نسبتاً بالاتر اين روش حكايت دارد. تست همگني لانگبين (كه اغلب براي تعيين گروه‌هاي همگن هيدرولوژيكي استفاده مي‌شود) بر اساس يافته‌هاي اين تحقيق، در شرايط ايران مركزي كارايي بالايي از خود نشان نداد.

Flood, is a natural event, which every year causes severe and great life and property damages in the world, and also creates serious obstacles for social and economical development of the countries. Therefore, studying this phenomenon particularly estimating peak flow rate of flood and identifying the effective factors on it, has a great importance for mitigating its damages. In general, implementing empirical methods is one of the methods for estimating maximum flood in the basins with no hydrometric stations .Theses methods are based on one or more effective factors on formation of flood and sometimes is presented for special areas with particular physical and climatic conditions. Therefore, for using the said methods, the review and evaluation of their regional coefficients seems necessary. In fact, these coefficients reveal the impact of terrestrial and atmospheric factors in converting precipitation to runoff and creating peak flood discharge. This research tries to provide a more detailed analysis of Fuller empirical approach and its regional coefficient calibration in Central Iran basin. The importance of calibrating this approach is obvious since Fuller method is widely used in different parts of Iran to estimate maximum discharge as design flood for water related projects. So far, this approach has been used for designing Hydraulic structures in different parts of Iran, regardless of calibrating its regional coefficients. In this research, the 31 years statistics of ten hydrometric stations has been used in this basin in order to be calculated based on the moment flow rate quantities of flood in different return periods. statistical analysis at the first stage showed that the empirical method of Fuller in this wide climatic limit with the existing weak climatic quality has no appropriate efficiency. But the test results of Fullerʹs empirical in other climatic zones ( semi-dry , semi humid and humid) implies a relatively high efficiency. . Langbyn homogeneity test (which is often used for determining the hydrologic homogeneous groups) based on the findings of this study did not show a high efficiency in central Iran.