کاربرد قانون توانی درتحلیل فراوانی سیلاب در رودخانه سرباز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد زنجان، زنجان

2 کارشناس منابع آب، شرکت سهامی آب منطقه‌ای سیستان و بلوچستان

3 کارشناس تحقیقات ، شرکت سهامی آب منطقه‌ای سیستان و بلوچستان

چکیده

امروزه ثابت شده فراوانی وقوع بسیاری از پدیده‌های طبیعی (از جمله سیلاب، زلزله، آتش‌سوزی جنگل‌ها و زمین‌لغزش) از قانون توانی تبعیت می‌کنند. قانون توانی برگرفته از ماهیت فرکتالی پدیده‌های علوم زمین از جمله بارش و رواناب می‌باشد. در این مقاله این تابع در کنار دیگر توزیع‌های احتمالاتی متداول برای تحلیل فراوانی سیلاب در رودخانه سرباز واقع در استان سیستان و بلوچستان جنوبی استفاده شده و نتایج آنها مقایسه گردیده است. از آنجا که در منطقه مورد مطالعه در برخی از مواقع سال رودخانه خشک و یا کم آب بوده و در برخی از سال‌های پر‌آبی سیلاب‌های متعددی رخ می‌دهد، استفاده از سری حداکثر سالانه سیلاب ممکن است نتایج درستی ارائه ندهد. به همین علت در این مطالعه برای تحلیل فراوانی سیلاب از سری جزئی سیلاب استفاده شد و نتایج نشان داد سری‌های جزئی سیلاب‌ها بر خلاف سری‌های حداکثر سیلاب‌ها به خوبی از رابطه توانی تبعیت می‌کنند. از بین توزیع‌های احتمالاتی مورد استفاده برای تحلیل فراوانی قانون توانی بهترین عملکرد را داشته است به­طوری­که مقدار شاخص میانگین مربع خطای نسبی در قانون توانی نسبت به دیگر توزیع‌های احتمالاتی متداول در ایستگاه‌های پیردان و پیشین به ترتیب حداقل 35 و 40 درصد کاهش را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of Power Law in Flood Frequency Analysis of Sarbaz River

نویسندگان [English]

  • MH Nouri Gheidari 1
  • A Danko 2
  • M Shahraki 3
چکیده [English]

Nowadays it has been proved that the frequencies of many natural phenomena (such as floods earthquakes, landslides, and forest fires) fit with the power law distribution. The power law distribution is extracted from the fractal concepts of earth science events such as rainfall and runoff. In the present study, this distribution and also other conventional probability distributions were used to analyze flood frequency in the Sarbaz River of Sistan and Balochestan Province. Since in the studied area at some cases the river flow amount was almost low or even zero and also in the wet years several floods occurred so use of the maximum annual floods series could not provide accurate results. Therefore, in this study partial duration series were used for flood frequency analysis. Results showed that the partial duration series on the contrary to the annual maximum series fitted with the power law distribution properly. Among all the probability distributions which were used for flood frequency analysis the power law distribution had the best performance so that the Relative Root Mean Square Errorindices for power law distribution compared to conventional probability distributions in Pirdan and Pishin sites reduced at least 35 and 40 percent, respectively

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flood frequency analysis
  • Partial duration series
  • Power law
  • Sarbaz River