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

Q2 Engineering Tumu yu Huanjing Gongcheng Xuebao/Journal of Civil and Environmental Engineering Pub Date : 2021-08-17 DOI:10.22034/JCEE.2021.44701.2010

Mehdi Fazeli, Mehdi Sharifzadeh, Hoda Bolouki

{"title":"استخراج منحنیهای شدت-مدت-فراوانی به کمک نظریه فرکتال و ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر آن (مطالعه موردی: بوشهر)","authors":"Mehdi Fazeli, Mehdi Sharifzadeh, Hoda Bolouki","doi":"10.22034/JCEE.2021.44701.2010","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"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 تجزیه و تحلیل ریسک هیدرولوژیکی و طراحی هستند. هدف مطالعه حاضر، استخراج منحنی-ها در شرایط تغییر اقلیم با استفاده از تئوری فرکتال در ایستگاه بوشهر است. با تبعیت کردن بیشینه شدت بارش از رفتار مونوفرکتالی، 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 و SDSM در شبیه‌سازی بیشینه بارش روزانه با استفاده از شاخص‌های R^2، RMSE، MAE و NSE 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 در همه دوره بازگشت‌ها دارای افزایش بوده و تحت سناریوی RCP8.5، به جز در دوره بازگشت 2 سال، در باقی دوره بازگشت‌ها افزایش داشته است. در مجموع میانگین منحنی‌ها %26.20 تحت سناریوی RCP4.5 و % 9.48 تحت سناریوی RCP8.5 افزایش داشته است.","PeriodicalId":52256,"journal":{"name":"Tumu yu Huanjing Gongcheng Xuebao/Journal of Civil and Environmental Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2021-08-17","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Tumu yu Huanjing Gongcheng Xuebao/Journal of Civil and Environmental Engineering","FirstCategoryId":"1087","ListUrlMain":"https://doi.org/10.22034/JCEE.2021.44701.2010","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q2","JCRName":"Engineering","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

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 تجزیه و تحلیل ریسک هیدرولوژیکی و طراحی هستند. هدف مطالعه حاضر، استخراج منحنی-ها در شرایط تغییر اقلیم با استفاده از تئوری فرکتال در ایستگاه بوشهر است. با تبعیت کردن بیشینه شدت بارش از رفتار مونوفرکتالی، 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 و SDSM در شبیه‌سازی بیشینه بارش روزانه با استفاده از شاخص‌های R^2، RMSE، MAE و NSE 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 در همه دوره بازگشت‌ها دارای افزایش بوده و تحت سناریوی RCP8.5، به جز در دوره بازگشت 2 سال، در باقی دوره بازگشت‌ها افزایش داشته است. در مجموع میانگین منحنی‌ها %26.20 تحت سناریوی RCP4.5 و % 9.48 تحت سناریوی RCP8.5 افزایش داشته است.

查看原文