سال سيزدهم، شماره 8، تابستان 0260 تحقيقات منابع آب ايران Volume 13, No. 2, Summer 2017 (IR-WRR) -Water Resources Research 199-236

يادداشت فنی Technical Note

استخراج منحنیهای عمق- مساحت- تداوم بهمنظور Derivation of Depth- Area- Duration Curves for Estimating Areal Probable Maximum

برآورد حداکثر بارش محتمل منطقهای در استان فارس Precipitation in

 2 *8 0 زهرا جهانديده ، بهرام بختياری و کوروش قادری Z. Jahandideh 2, B. Bakhtiari2* and K. Qaderi3

چکيده Abstract حداکثر بارش محتمل بزرگترين عمق بارش در يک تداوم معين و ممکن Probable Maximum Precipitation is the greatest depth of است. در اين مطالعه، استخراج منحنيهای عمق- مساحت- تداوم )precipitation for certain duration. This study aimed derivation )DAD of Depth-Area-Duration (DAD) curves in Fars province for PMP24 جهت برآورد حداکثر بارش محتمل 24 ساعته ) ( با استفاده از دو (estimating 24-h Probable Maximum Precipitation (PMP24 نگرش آماری هرشفيلد و برآورد عامل فراواني )km( مناسب در استان فارس using two Hershfield statistical approaches and estimating the suitable frequency factor (km). For these purposes the مدنظر ميباشد. بهاينمنظور از دادههای حداکثر باران 24ساعته )P24)max)( maximum 24-hour precipitation data ((P24)max) with a period با دوره آماری 12 تا 61 سالهی 52 ايستگاه واجد آمار طوالنيمدت واقع در of 12-61 years were obtained for 52 stations with long-term اين استان استفاده گرديد. مقادير km در نگرش اول و دوم بهترتيب، در data. The km values in the first and second approaches were estimated between 15.3 to 18.4 and 1.6 to 6.8, respectively. محدوده 4/18- 0/15 و 8/6- 6/1 و PMP24 متناظر در محدوده -853 Also the corresponding PMP24 were between 280 to 850 and 283 و 083- 112 ميليمتر برآورد شدند. مقادير PMP24 با دوره to 380 mm respectively for the two approaches. The 112 بازگشتهای 53 و 133 سال بهترتيب 714 و 771 ميليمتر محاسبه گرديد. PMP24 values were estimated of 50 and 100 year return periods 714 and 771 mm, respectively. Results showed that نتايج نشاندهنده کاهش 75 درصدی km نگرش دوم نسبت به نگرش اول the km values for the second approach are 75% lower than the (P24)max PMP24 در منطقه مطالعاتي ميباشد. نسبت به در نگرش اول و km for the first approach. The ratios of PMP24 to (P24)max were دوم بهترتيب 4/7-6/2 و 7/2-4/1 بهدست آمد. لذا اطمينانپذيری نگرش obtained in the range of 2.6 to 7.4 and 1.4 to 2.7 respectively for the first and second approaches. Therefore, the second دوم نسبت به نگرش اول بيشتر ميباشد. همچنين نقشههای هممقدار approach is more reliable. Also, the isohyet maps were drawn PMP24 در منطقه مطالعاتي برای دو نگرش با استفاده از مدل رقومي for PMP for the two approaches over the study area using ارتفاع در محيط نرمافزاری ArcGIS 10.3 ترسيم و منحنيهای DAD و DEM in GIS. DAD and area reduction curves were determined for each approach. Using these curves it is کاهش سطح هريک از نگرشها تعيين شدند. کاربرد اين منحنيها تبديل possible to convert point PMP24 values to areal values in the PMP24 نقطهای به منطقهای را در استان فارس امکانپذير ميسازد. .Fars province

کلمات کليدی: حداکثر بارش محتمل )PMP(، روش آماری، منحني ,(Keywords: Probable maximum precipitation (PMP Hershfield method, Area reduction curve, Frequency factor, کاهش سطح، عامل فراواني، استان فارس. .Fars province

تاريخ دريافت مقاله: Received: May 21, 2016 95/0/1 تاريخ پذيرش مقاله: Accepted: July 14, 2016 95/4/24

1- دانشجوی کارشناسي ارشد مهندسي منابع آب؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه شهيد باهنر M. Sc. student in Water Resource Engineering, Water Engineering 1- کرمان؛ کرمان؛ ايران ,Department, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman 2- استاديار بخش مهندسي آب؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه شهيد باهنر کرمان؛ کرمان؛ .Kerman, Iran 2- Assist Professor, Water Engineering Department, Faculty of Agriculture, ايران :Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran, Email 0- دانشيار بخش مهندسي آب؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه شهيد باهنر کرمان؛ کرمان؛ [email protected] ايران ,Associate Professor, Water Engineering Department, Faculty of Agriculture 3- *- نويسنده مسئول .Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran بحث و مناظره (Discussion) در مورد اين مقاله تا پايان پاييز 1096 امکانپذير است. Corresponding Author -*

199

PMP 0- مقدمه با توجه به اينکه در مطالعات گذشته برآورد بصورت نقطهای انجام شده و اثر گراديان بارش و منحنيهای کاهش سطح در آن بارش در بين عناصر اقليمي از اهميت بسيار زيادی برخوردار است لحاظ نشده است. هدف مطالعه حاضر بررسي توزيع مکاني بارش، )Ros et al., 2008( به گونهای که يکي از مسائل مهم در طراحي ترسيم منحنيهای DAD، استخراج منحنيهای کاهش سطح و سازههای آبي برآورد حداکثر بارش محتملPMP( 1( است. PMP به برآورد منطقهای حداکثر بارش محتمل در ايستگاههای باران-سنجي عنوان داده ورودی اوليه برای محاسبات سيالب طراحي که و سينوپتيک منطقه مطالعاتي تعريف شده است. اساس طراحي سازههای آبي است، دارای اهميت ميباشد

)PMP .)Ros et al., 2008 برابر بيشترين ارتفاع بارشي است که امکان رخداد آن از نظر فيزيکي در يک محدوده جغرافيايي و در يک 8- مواد و روشها زمان معين از سال وجود داشته باشد )WMO, 2009(. بهمنظور 8-0- منطقه مطالعاتی و دادهها برآورد منطقهای PMP و کسب آگاهي از تغييرات مکاني بارش، استان فارس با مساحت 122638 کيلومتر مربع بين طولهای 2 روابط عمق- سطح- تداوم )DAD( بررسي ميشوند. منظور از جغرافيايي ´06˚53 تا ´05˚55 شرقي و عرضهای جغرافيايي بررسي DAD ترتيب دادن اطالعاتي است که به سهولت بتوان به ´30˚27 تا ´43˚01 شمالي واقع شده است. استان فارس بر اساس حداکثر مقدار بارش در بخشي يا تمامي حوضه آبخيز در مدت طبقهبندی اقليمي دومارتن گسترشيافته به پنج ناحيه اقليمي خشک زمانهای مختلف بارش رگبار دست يافت. با استفاده از منحنيهای معتدل، نيمهخشک معتدل، خشک سردسير، نيمهخشک سردسير و عمق- مساحت- تداوم و تجزيه بارندگي به ازای سطوح مختلف خشک گرمسير طبقهبندی ميشود. در اين مطالعه از دادههای 52 حوضه، مقدار بيشينه بارندگي در پايههای زماني متفاوت تعيين ايستگاه سينوپتيک و بارانسنجي اخذ شده از اداره کل هواشناسي ميگردد. بر اساس منحنيها يا روابط DAD ميتوان ميانگين بيشينه استان فارس و شرکت آب منطقهای استان فارس استفاده شد. در بارندگي را برای هر سطحي از حوضه که فاقد ايستگاه باشد به دست جدول 1 مشخصات جغرافيايي و در شکل 1 محدوده منطقه مطالعاتي آورد )Ghafourian and Telvari, 2010(. تاکنون برای مناطقي از و محل ايستگاههای منتخب آورده شده است. ايران و ساير نقاط دنيا محاسبات حداکثر بارش محتمل 24 ساعته k صورت گرفته است. مقادير m برای تعدادی از نمونههای اقليمي 8-8- روشها ايران تصحيح گرديد و تأثير طول دوره آماری بر فاکتور فراواني هرشفيلد بر مبنای وجود سری ساالنه دادههای بارش با تداوم مورد بررسي شد )Bakhtiari, 1999(. از جمله ديگر مطالعات ميتوان به نظر در نقاط مشاهدهای روشي را جهت برآورد PMP ارائه کرد برآورد حداکثر بارش محتمل بــه روش آماری در استان فارس )Hershfield, 1961; Hershfield, 1965(. اساس آن معادله Parsamehr et al. , 2014; Mansouri and Boostani, 2010; ( عمومي تناوبِ ارائه شده توسط (Chow (1951 ميباشد و بهصورت Mazidi and Omidi, 2011(، استخراج منحنيهای DAD به معادله 1 تعريف ميشود. منـــظور محاسبه PMP در حــوضهای در کشــــور هلنـــد 푥푡 = 푥̅푛 + 푘푡휎푛 )1( )Kingpaiboon and Netwang( و حــوضه آجيچای که در آن 푥푡 حداکثر بارش ساالنه با دوره بازگشت 푡 سال، 푥̅푛 )Azizi and Hanafi, 2011(، اشاره کرد. (Desa et al. (2001 و متوسط بارش ساالنه، 휎푛 انحراف معيار برای بارشهای ساالنه و 푘푡 (Desa and Rakhecha (2007 روش هرشفيلد را بر اساس حداکثر عامل فراواني متناظر با دوره بازگشت سال است. بارش مشاهده شده مورد تجديد نظر قرار دادند که اين کار منجر به

کاهش شديدی در ضريب فراواني گرديد و در مطالعه حاضر از اين هرشفيلد به اين نتيجه رسيد که در برآورد 푃푀푃 از يک عامل روش تحت عنوان نگرش دوم ياد ميشود. (Ghahraman (2008 فراواني نبايد تخطي کرد، بنابراين 푘푡 را با 푘푚 جايگزين کرد و به نــگرش تجــديـــد نظر يافتــــه هرشفيلد را برای حوضه اترک و دنبال آن 푥푡 نيز با 푃푀푃 تعويض ميشود، لذا معادله فوق به صورت (Afzali Gorouh et al. (2015 برای حوضه قرهسو در استان معادله )2( بازنويسي ميشود. گلستان و (Paymozd et al. (2005 آن را برای حوضههايي در 푃푀푃 = 푥̅ + 푘푚휎푛 )2( شرق استان هرمزگان بهکار بردهاند و نگرش دوم را پيشنهاد کردند.

تحقيقات منابع آب ايران، سال سيزدهم، شماره 8، تابستان 0260 Volume 13, No. 2, Summer 2017 (IR-WRR) 233

Table 1- Geographical characteristics of selected stations for PMP calculation in Fars province جدول 0- مشخصات ايستگاههای منتخب جهت محاسبه PMP در استان فارس Altitude Length of Latitude Longitude Station type Station from sea record (N) (E) level (m) (year) 29˚32′ 52˚36′ 1484 61 Fasa 28˚58′ 53˚41′ 1288 50 31˚11′ 52˚40′ 2030 40 Zarghan 29˚47′ 52˚43′ 1596 34 Dorudzan 30˚11′ 52˚17′ 1650 29 Lar 27˚42′ 54˚17′ 792 27 Synoptic Eghlid 30˚54′ 52˚38′ 2300 23 28˚47′ 54˚17′ 1098 22 27˚22′ 53˚12′ 405 22 29˚12′ 54˚20′ 1632 17 Bavanat 30˚28′ 53˚40′ 2231 14 Takhte Jamshid 29˚56′ 52˚54′ 1605 14 28˚29′ 53˚32′ 1082 12 Abadeh tashk 29˚48′ 53˚43′ 1604 42 Ahmadabad 30˚23′ 52˚41′ 2233 48 Arsenjan 29˚55′ 53˚19′ 1648 42 29˚07′ 54˚04′ 1755 28 Emamzade 30˚19′ 52˚35′ 1842 29 Poltalkh 29˚27′ 53˚25′ 1592 26 Jamalbeig 30˚36′ 51˚57′ 2010 46 Jahanabad 29˚42′ 53˚51′ 1577 44 Chamriz 30˚47′ 52˚10′ 1840 45 Chubkhale 30˚32′ 51˚53′ 2056 42 Hosseinabad 29˚57′ 52˚21′ 1695 41 Kharame 29˚29′ 53˚19′ 1597 23 Khosroshirin 30˚54′ 52˚00′ 2340 27 Khelar 29˚57′ 52˚14′ 2078 22 Dorudzan 30˚21′ 52˚44′ 1662 31 Dezhkord 30˚43′ 51˚57′ 2107 22 Dashtbal 30˚00′ 52˚58′ 1673 45 Dashtak 30˚17′ 52˚28′ 2031 30 Doshmanziari 30˚04′ 52˚22′ 1615 22 Raingauge Dehbid 30˚39′ 53˚11′ 2312 42 Dehkade sefid 30˚42′ 52˚04′ 2181 39 Dubane 29˚25′ 52˚46′ 1490 41 Sade 30˚43′ 52˚09′ 2192 25 Sarvestan 29˚16′ 53˚13′ 1570 36 Sahlabad 29˚15′ 53˚53′ 1518 27 Shul 29˚44′ 52˚48′ 1620 22 Edare markazi 29˚37′ 52˚32′ 1522 47 Fenjan 30˚23′ 53˚29′ 2376 21 Ghatre aghaj 30˚43′ 51˚53′ 2306 43 Ghalat 29˚50′ 52˚20′ 1881 41 Kaftar 30˚31′ 52˚43′ 2350 34 Katuri 29˚59′ 53˚21′ 2003 42 Komehr 30˚27′ 51˚52′ 2377 18 Garde Estahban 29˚09′ 53˚52′ 1698 21 Goshnegan Maharlu 29˚30′ 52˚52′ 1450 24 Madarsoleiman 30˚19′ 53˚18′ 1868 26 Mehrabad 29˚58′ 52˚42′ 1616 42 Neyriz 29˚11′ 54˚20′ 1657 36 Haragan 29˚06′ 54˚28′ 1898 47

تحقيقات منابع آب ايران، سال سيزدهم، شماره 8، تابستان 0260 Volume 13, No. 2, Summer 2017 (IR-WRR) 231

همچنين نسبت PMP24 به حداکثر بارش 24 ساعته )P24-max( بهعنوان يک عامل مقايسهای مستقل از شرايط اقليمي برای نگرش اول 6/2 تا 4/7 و در نگرش دوم 4/1 تا 7/2 بهدست آمد. با توجه به نتايج بهدست آمده در نگرش اول ميتوان گفت که اين روش به مقدار نسبتاً زيادی از طول دوره آماری تأثير ميپذيرد. همچنين مقدار km در نگرش دوم نسبت به نگرش اول %75 کاهش يافته است. لذا اطمينانپــذيری نگرش دوم نسبت بــه نگـرش اول بــرای محاسبه PMP بيشتر ميباشد. حــداکثر مقدار km در نـگرش دوم 8/6 ميباشد که ميتــوانــد بــهعنـوان يـک ضريب نــاحيهای در محاسبه PMP24 در ساير ايستگاههای منطقه مورد استفاده قرار گيرد )(Desa et al. (2001 و (Desa and Rakhech (2007(. بر اساس نتايج مندرج در جدول 2 مقدار 풌풎 و PMP24 در اين نگرش تقريباً Fig. 1- Spatial distribution of raingauge and synoptic stations in Fars province 25 درصد مقادير متناظر در نگرش اول هرشفيلد است و منطقيتر به شکل 0- پراکنش ايستگاههای بارانسنجی و سينوپتيک بر نظر ميآيند.

گستره استان فارس نسبت PMP24 به P24-max به دست آمده در نگرش دوم با نتايج

مطالعات (Desa and Rakhech (2007) ، Desa et al. (2001، (Desa et al. (2001 جهت برآورد PMP اقدام به تصحيح نگرش (Ghahraman (2008 و (Tajbakhsh and Gharaman (2009 استاندارد هرشفيلد بر اساس رخداد واقعي بارش کردند که در مطالعه همخواني داشته و مقادير km بهدست آمده در نگرش اول هرشفيلد به حاضر به عنوان نگرش دوم هرشفيلد در نظر گرفته ميشود. در اين مراتب کمتر است. اين دامنه تغييرات ناشي از تفاوت در طول دوره نگرش ضريب 푘푚 از معادله )0( محاسبه ميشود. 푥1−푥̅푛−1 آماری و وجود شرايط اقليمي متفاوت در ايستگاههای مختلف به علت 푘푚 = )0( 휎푛−1 گستردگي منطقه ميباشد. (Mansouri and Boostani (2010، 푥1 که در آن حداکثر داده مشاهدهشده ميباشد. سپس بين km و PMP24 را با استفاده از دادههای 25 ساله بارش در استان 푘 ايستگاههای يک منطقه حداکثر مقدار 푚 استخراج شده و از آن فارس بهترتيب بين محدوده 0/15 تا 8/18 و 153 تا 533 ميليمتر PMP برای محاسبه 24 کليه ايستگاهها )با استفاده از معادله 2( تخمين زدند. ممکن است طول دوره آماری کمتر در مطالعه PMP24 استفاده ميشود. در نهايت جهت محاسبه دوره بازگشت ابتدا (Mansouri and Boostani (2010 موجب اين تفاوت شده باشد. Easy fit اقدام به بررسي توزيعهای آماری در نرم افزار گرديد و بر با اين وجود نسبت PMP24 به P24-max مشاهده شده در پژوهش Eliasson, 1997 اساس آزمون کای اسکوئر توزيع آماری گامبل ) ( Mansouri and Boostani، بين 79/2 تا 45/6 بود که تا حد زيادی مورد استفاده قرار گرفت. با نتايج پژوهش حاضر همخواني دارد. همچنين جهت برآورد PMP24 از توزيع آماری گامبل استفاده گرديد، که مقادير آن در 2- نتايج و بحث جدول 0 ذکر شده است.

برای اطمينان از صحت آماری دادهها آزمون توالي0 با استفاده از بهمنظور تحليل توزيع مکاني PMP24 در دو نگرش هرشفيلد در نرمافزار Minitab16 اجرا شد و نتايج آزمون نشاندهنده همگني سطح حوضه آبريز مطالعاتي، گراديان بارندگي مورد بررسي قرار دادههای مربوط به ايستگاههای مطالعاتي ميباشند. برای برآورد گرفت. با توجه به گراديان بارندگي ضريب تبيين در نگرش اول و PMP24، 10 ايستگاه سينوپتيک و 09 ايستگاه بارانسنجي واجد آمار دوم بهترتيب 10/3 و 15/3 و ضريب همبستگي 06/3 و 3/08 طوالنيمدت در استان فارس مورد بررسي قرار گرفت. در نگرش اول بهدست آمد. بر اساس درجه آزادی 53، ضريب همبستگي در سطح عامل فراواني )km( بين 0/15 تا 4/18 )جدول 2( و PMP24 بين 31/3 و 35/3 در جدول فيشر4 به ترتيب 05/3 و 27/3 بوده که 283 تا 853 ميليمتر بهدست آمد. مقادير 풌풎 و PMP24 در نگرش نشاندهنده همبستگي معنيدار ارتفاع و PMP24 ميباشد. دوم بهترتيب 6/1 تا 8/6 و 112 تا 083 ميليمتر محاسبه گرديد.

تحقيقات منابع آب ايران، سال سيزدهم، شماره 8، تابستان 0260 Volume 13, No. 2, Summer 2017 (IR-WRR) 232

Table 2- The value of PMP24, maximum 24hours precipitation, and frequency factor in Hershfield method for selected stations in Fars province جدول 8- مقادير PMP24، حداکثر بارش 87 ساعته )P24)max)( و عامل فراوانی)km( در روش هرشفيلد برای ايستگاههای منتخب استان فارس Hershfields first approach Hershfields second approach (P24)max (퐏̅24)max Station PMP24 퐏퐌퐏ퟐퟒ PMP24 퐏퐌퐏ퟐퟒ (mm) (mm) km km (mm) (퐏ퟐퟒ)퐦퐚퐱 (mm) (퐏ퟐퟒ)퐦퐚퐱 Shiraz 99.0 45.00 17.5 384.8 3.89 3.6 190.6 1.93 Fasa 158.0 48.20 17.5 413.6 2.62 6.7 229.9 1.45 Abadeh 83.0 27.90 18.4 369.1 4.45 3.9 161.2 1.94 Zarghan 109.0 45.40 17.5 395.6 3.63 4.3 194.5 1.78 Dorudzan 113.2 58.50 16.9 426.8 3.77 3.5 211.7 1.87 Lar 91.5 35.00 18.0 477.3 5.22 3.2 202.1 2.21 Eghlid 104.0 46.60 17.5 481.7 4.63 3.4 216.7 2.08 Darab 77.0 42.10 17.7 387.3 5.03 2.7 166.3 2.16 Lamerd 76.0 36.40 17.9 426.1 5.61 2.7 176.6 2.30 Neyriz 69.0 31.40 18.3 397.6 5.76 2.9 160.9 2.33 Bavanat 61.0 38.00 17.8 434.7 7.13 1.7 160.9 2.64 Takhte Jamshid 70.0 44.20 17.5 518.1 7.40 1.6 191.7 2.74 Jahrom 69.9 40.90 17.7 492.8 7.05 2.0 180.3 2.58 Abadeh tashk 104.0 39.99 17.8 348.8 3.35 4.8 154.8 1.68 Ahmadabad 170.0 54.94 17.1 520.9 3.06 5.2 244.6 1.63 Arsenjan 134.5 50.13 17.4 487.7 3.63 4.3 211.9 1.78 Estahban 186.0 62.23 16.9 492.3 2.65 6.7 270.8 1.65 Emamzade 110.0 60.93 16.9 365.6 3.32 3.8 170.9 1.76 Poltalkh 66.0 30.25 18.3 305.4 4.63 3.3 120.3 2.06 Jamalbeig 100.0 52.83 17.3 409.3 4.09 2.9 174.2 1.97 Jahanabad 69.0 35.95 18.0 279.9 4.06 3.1 115.9 1.90 Chamriz 116.5 55.39 17.2 426.9 3.66 3.6 187.7 1.82 Chubkhale 145.0 77.45 16.2 548.0 3.78 3.0 246.6 1.92 Hosseinabad 75.0 48.38 17.7 311.5 4.15 2.3 132.4 1.99 Kharame 63.0 34.65 18.1 284.8 4.52 2.9 114.2 2.04 Khosroshirin 101.0 46.69 17.5 469.1 4.64 3.1 188. 2 2.11 Khelar 109.0 66.32 16.7 519.9 4.77 2.2 213.1 2.21 Dorudzan 95.0 54.94 17.2 386.3 4.07 2.8 166.9 1.99 Dezhkord 133.0 69.11 16.6 677.3 5.09 2.5 272.7 2.32 Dashtbal 114.0 48.59 17.5 357.1 3.13 4.7 165.2 1.64 Dashtak 102.0 55.12 17.2 488.4 4.79 2.5 195.7 2.17 Doshmanziari 95.0 52.82 17.3 406.8 4.28 2.9 171.0 2.03 Dehbid 70.0 32.82 18.2 339.6 4.85 2.8 131.03 2.12 Dehkade sefid 119.0 53.54 17.2 502.8 4.23 3.3 209.09 1.99 Dubane 114.0 51.79 17.3 435.3 3.82 3.6 186.9 1.85 Sade 126.5 56.30 17.1 500.5 3.96 3.8 219.0 1.96 Sarvestan 114.0 37.72 17.9 324.3 2.84 6.2 160.0 1.59 Sahlabad 77.0 32.78 18.2 302.8 3.93 4.1 128.4 1.88 Shul 94.0 59.89 16.9 497.9 5.30 1.9 195.4 2.35 Edare markazi 142.0 47.43 17.5 353.1 2.49 6.8 182.6 1.45 Fenjan 82.0 46.24 17.6 451.5 5.51 2.2 170.9 2.35 Ghatre aghaj 117.0 67.45 16.6 480.6 4.11 2.6 208.9 2.02 Ghalat 129.5 63.79 16.8 494.1 3.82 3.3 216.6 1.89 Kaftar 118.0 65.78 16.7 493.9 4.19 2.7 213.2 2.04 Katuri 100.0 50.82 17.4 464.9 4.65 2.7 187.9 2.12 Komehr 196.0 102.50 15.3 856.7 4.37 2.8 382.1 2.20 Garde Estahban 120.0 63.98 16.8 667.4 5.56 2.2 258.6 2.43 Goshnegan Maharlu 61.0 36.90 18.0 282.9 4.46 2.5 112.5 2.08 Madarsoleiman 90.0 48.06 17.5 427.5 4.75 2.7 170.8 2.14 Mehrabad 97.7 41.93 17.8 366.1 3.75 3.9 155.8 1.80 Neyriz 145.5 40.16 17.8 423.6 2.91 6.4 207.4 1.61 Haragan 166.0 51.40 17.3 564.6 3.40 4.8 251.2 1.71

تحقيقات منابع آب ايران، سال سيزدهم، شماره 8، تابستان 0260 Volume 13, No. 2, Summer 2017 (IR-WRR) 230

Table 3- PMP24 values in different return period in Fars province جدول 2- مقدار PMP24 )ميلیمتر( با دوره بازگشتهای مختلف در استان فارس Return period (year) 10 25 50 100 200 400 500 600 1000 10000 578.4 656.5 714.1 771.6 829.2 886.8 904.1 919.7 961.6 1150.8

لذا به دليل همبستگي PMP24 و ارتفاع، از نقشه DEM استان برای دو نگرش هرشفيلد نشان ميدهد. شکل 6 تغييرات فاحش مقادير ترسيم منحنيهای هممقدار PMP24 با فواصل 75 ميليمتر استفاده PMP حاصل از اعمال ضريب کاهش سطح در نگرش دوم را نشان شد. شکلهای 2 و 0 نقشههای هممقدار PMP24 را با دو نگرش ميدهد. کاربرد ضريب تعديل کاهش سطح بر روی نگرش هرشفيلد در استان فارس نشان ميدهد. براساس نقشههای هممقدار تجديدنظر شده هرشفيلد )نگرش دوم( نوعي اقدام مديريتي و PMP24 بيشترين مقدار بارش در مناطق شمالي استان، نواحي پيشگيرانه در کاهش هزينههای حاصل از ساخت سازههای سردسير، اتفاق افتاده و ميزان بارش از شمال به جنوب استان کاهش هيدروليکي به نظر ميرسد. يافته است. با توجه به اين که روش هرشفيلد بر مبنای دادههای بارش ايستگاهي گسترش يافته و اين ميزان بارش با افزايش 7- نتيجهگيری سطح منطقه کاهش مييابد، لذا جهت تعميم بارش نقطهای به سيالب طراحي بر اساس حداکثر سيل محتمل )PMF( منتج از سطح منطقه، از منحنيهای کاهش سطح5، استفاده ميشــود حداکثر بارش محتمل )PMP( محاسبه ميشود. در مطالعه حاضر )Ministry of Energy, 2013(. جهت دستيابي به منحنيهای ابتدا اقدام به برآورد حداکثر بارش محتمل با تداوم 24 ساعته با کاهش سطح ابتدا اقدام به ترسيم منحنيهای عمق- پهنه- تداوم استفاده از دادههای 52 ايستگاه موجود در گستره استان فارس گرديد. )DAD( گرديد و سپس درصد نقطهای PMP محاسبه گرديد. شکل همچنين تصحيح عامل فراواني بر اساس نگرش دوم در منطقه 4 منحني DAD منطقه را با دو نگرش آماری هرشفيلد نشان مطالعاتي، مقدار 8/6 را به عنوان يک ضريب ناحيهای ارائه کرد. ميدهد. منحنيهای DAD کاهش ميزان بارندگي را با افزايش مساحت نشان ميدهند. شکل 5 منحنيهای کاهش سطح را برای

Fig. 3- The isohyetal map for PMP24 using second Fig. 2- The isohyetal map for by using first approach of Hershfield method in the study area approach of Hershfield method in the study area شکل 8- نقشه هممقدار PMP24 )ميلیمتر( با نگرش اول شکل 2- نقشه هممقدار PMP24 )ميلیمتر( با نگرش دوم هرشفيلد در منطقه مطالعاتی هرشفيلد در منطقه مطالعاتی

تحقيقات منابع آب ايران، سال سيزدهم، شماره 8، تابستان 0260 Volume 13, No. 2, Summer 2017 (IR-WRR) 234

100 800 24hr First approach 80 24hr 600 24hr Second approach 60 400 40 First approach Second approach PMP (mm) 200 24hr 20

Percentave pointof PMP 0 0 0 50000 100000 0 50000 100000 2 The cumulative area (km2) The cumulative area (km )

Fig. 5- Area reduction curves in Fars province for different Fig. 4- DAD curves in Fars province for approaches of Hershfield method different approaches of Hershfield method شکل 7- منحنی DAD برای نگرش اول و دوم هرشفيلد شکل 0- منحنی کاهش سطح برای نگرش اول و دوم هرشفيلد در در استان فارس استان فارس

300 point PMP Areal PMP 250

200

150 PMP 100

50

0

Lar

Fasa Shul

Sade

Garde Darab

Kaftar

Shiraz Katuri

Eghlid Ghalat

Neyriz Khelar Fenjan Neyriz

Jahrom Dehbid

Abadeh Lamerd Dubane

Bavanat Dashtak Komehr

Zarghan

Haragan

Chamriz

Dashtbal

Poltalkh

Arsenjan

Kharame

Estahban Sahlabad

Sarvestan

Dezhkord Dorudzan Dorudzan

Mehrabad

Jamalbeig

Jahanabad

Chubkhale

Emamzade

Goshnegan

Ahmadabad

Ghatreaghaj

Hosseinabad

Khosroshirin

Doshmanziari

Dehkadesefid

Edaremarkazi

AbadehTashk

Madarsoleiman Takhte Jamshid Station Fig. 6- Comparison of point and areal PMP in Fars province شکل 0- مقايسه حداکثر بارش محتمل نقطهای و منطقهای در استان فارس

PMP همچنين جهت برآورد 24 از توزيع آماری گامبل استفاده گرديد. پینوشتها به طور کلي نتايج نشان داد که عامل فراواني بهطور متوسط در Probable Maximum Precipitation 1- ايستگاههای خشک سردسير، 8/2، نيمهخشک سردسير، Depth- Area- Duration ،0/1 2- 3- Run Test نيمهخشک گرمسير، 7/2، خشک معتدل، 5/0 و نيمهخشک معتدل، Fisher 4- 6/0 ميباشد. بنابراين نگرش دوم به سبب کاهش محسوس )Area Reduction Curves )%75 5- عامل فراواني به عنوان نگرش بهتر و باثباتتر برای محاسبه حداکثر بارش محتمل پيشنهاد ميشود. سپس با اعمال ضريب تعديل کاهش 0- مراجع سطح در اين نگرش مقادير PMP به ميزان 07 درصد کاهش يافت. (Afzali Gorouh Z, Bakhtiari B, Qaderi K (2015 Estimation of probable maximum precipitation for PMP پيشنهاد ميگردد که برآورد به صورت سينوپتيکي نيز در -h duration using Hershfield method over Ghare 24 استان فارس صورت گيرد و با مقادير محاسباتي اين پژوهش مقايسه Soo basin. The 1st National Congress on Iran Irrigation & Drainage, 12-13 May, Mashhad, Iran گردد. (In Persian)

Afzali Gorouh Z (2016) Comparison of probable maximum precipitation (PMP) calculation using

تحقيقات منابع آب ايران، سال سيزدهم، شماره 8، تابستان 0260 Volume 13, No. 2, Summer 2017 (IR-WRR) 235

Mansoori M, Boostani F (2010) Statistical estimates of statistical and synoptic methods in Qareh Su basin. probable maximum precipitation for 24-h duration Thesis of Master of Science in Water Resources for Fars province. 2nd National Conference on Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Water, 10 March, Behbahan, Iran, 83-92 (In Bahonar University of Kerman (In Persian) Persian) Azizi GH, Hanafi A (2011) Estimation of probable Mazidi A, Omidi Z (2011) Estimation of probable maximum precipitation (PMP) over the Aji Chai maximum precipitation for 24 h duration using basin using synoptic method. Arid ordinary momentum and Hershfield methods in Regions Geographic Studies 1(2):55-71 (In Persian) Fars province. 4nd Conference on Water Resource Bakhtiari B (1999) Investigation of statistical PMP Management, 2-3 May, Tehran, Iran (In Persian) (probable maximum precipitation) in different Mazidi A, Torki M, Jafari M, Bisheh H (2012) duration and relation between them in some Statistical estimates of probable maximum climatic sample in Iran. Thesis of Master of Science precipitation for 24-h duration according to in Agricultural Meteorology, Collage of Agriculture correction Hershfield coefficient for Yazd province. and Natural Resources, University of Tehran (In The 1st National Conference on Desert, 16-17 June, Persian) Tehran, Iran (In Persian) Chow VT (1951) A general formula for hydrologic Ministry of Energy (2013) Manual on estimation of frequency analysis. Transactions American probable maximum precipitation (PMP) and depth- Geophysical Union 32(2):231-237 area- duration curves (DAD). No. 403, A: 222 p Desa MN, Noriah AB, Rakhecha PR (2001) Probable Parsamehr AH, Khosravani Z, Esteki A, Nasimi N maximum precipitation for 24-h duration over (2014) Estimate of probable maximum precipitation southeast Asian monsoon Region- Selangor, using statistical method (Hershfield) (Case study: Malaysia. Atmospheric Research 58(1):41-54 Barashlou catchments). The 6st National Conference Desa MN, Rakhecha PR (2007) Probable maximum on Watershed and Soil and Water Resources precipitation for 24-h duration over an Equatorial Management, 2 February, Kerman, Iran (In Persian) region: Part 2- Johor, Malaysia. Atmospheric Paymozd S, Morid S, Ghaemi H (2005) Estimation of Research 84(1):84-90 PMP in data scarcity situation: A case study, east of Eliasson J (1997) A statistical model for extreme Hormozgan province (Iran). Journal of Agricultural precipitation. Water Resource Research 33 (3): 449- Sciences and Natural Resources 12(1):83-92 455. Rakhecha PR, Mandal BN, Kulkarni AK, Deshpande Ghahraman B (2008) The estimation of one day NR (1995) Estimation of probable maximum duration probable maximum precipitation over precipitation for catchments in eastern India by Atrak watershed in Iran, Iranian Journal of Science generalized method. Theoretical and Applied & Technology 32:(B2), 175-179 Climatology 51(1-2):67-74 Ghafourian R, Telvari A (2010) Determination of Ros FC, Sidek LM, Ibrahim NNN, Abdul Razad A depth-area–duration rainfall curves and (2008) Probable maximum flood (PMF) for the relationships in Khorasan province. Iranian Journal Kenyir catchment. Malaysia. International of Natural Resources 63(2):219-234 (In Persian) Conference on Construction and Building Technology 31:325-334 Hershfield DM (1961) Estimating the probable maximum precipitation. Journal of Hydrology Tajbakhsh M, Ghahraman B (2009) Estimation of 24-h Division ASCE 887(HY5):99-116 probable maximum precipitation by using different statistical approaches for north-east of Iran. J. Water Hershfield DM (1965) Method for estimating the and Soil Conservation 16(1):123-141 (In Persian) probable maximum precipitation. Journal of American Water Works Association 57:965-972 World Meteorological Organization (2009) Manual on estimation of probable maximum precipitation. 3rd Kingpaiboon S, Netwong T. Relation of probable edition, WMO- No. 1045, Geneva maximum precipitation depth-area-duration using GIS.

تحقيقات منابع آب ايران، سال سيزدهم، شماره 8، تابستان 0260 Volume 13, No. 2, Summer 2017 (IR-WRR) 236