4.9 مدل های پیش بینی میانگین جریان ماهانه

فاصله جولای-نوامبر به عنوان یک دوره تابستان-پاییز در نظر گرفته می شود که مشخصه آن تغذیه رودخانه ها است که هم از ریزش باران و هم از طریق جریان آب زیرزمینی ناشی می شود. طبق مدل پیشنهادی Stanescu در سال (1984)، میانگین دبی ماهانه  از دو جز تشکیل شده است، یعنی میانگین تخلیه آبهای زیرزمینی رودخانه، Q_s و میانگین تخلیه حاصل از تغذیه باران Q_r (شکل 12.9). بنابراین، رابطه زیر نوشته شده است:

شکل 12.9. مولفه های متوسط ​​تخلیه ماهانه.

بدیهی است که در طی یک ماه بخشی از Q_r در دفع آبهای زیرزمینی یافت می شود اما این هجوم در سهم بارندگی Q_r وجود دارد. روش پیش بینی براساس تعیین پیش تعیین شده این دو مولفه است. با در نظر گرفتن منحنی رکود نمایی، میانگین تخلیه منشا origin حاصل از تغذیه آب زیرزمینی:

که در آن T تعداد روزهای ماه در نظر گرفته شده است.

تجزیه و تحلیل منحنی های رکود اقتصادی هر ماه در دوره جولای-نوامبر نشان می دهد که:

• با افزایش دفع اولیه Q₀، پارامتر α بالا می رود.
• به دلیل کاهش خصوصاً تبخیر و تعرق در فاصله در نظر گرفته شده، مقادیر پارامتر α از ماه های جولای-آگوست تا اکتبر-نوامبر کاهش می یابد.

این مشاهدات پشتیبانی از همبستگی در شکل 13.9 بین پارامتر α و تخلیه اولیه Q₀ برای دوره های ماههای گروه بندی شده به عنوان جولای-آگوست، سپتامبر و اکتبر-نوامبر است.

شکل 13.9 روابط بین ضریب recession و تخلیه اولیه برای دوره های مختلف.

علاوه بر این، مجموعه تخلیه های روزانه ثبت شده در طی یک دوره طولانی در نظر گرفته شده و تخلیه های اولیه در ابتدای هر ماه Q₀ انتخاب می شوند. سپس میانگین تغذیه ماهیانه از Q_s آب زیرزمینی با توجه به منحنی های ارائه شده در شکل 9.13 و رابطه 9.21 محاسبه می شود. از ماتریس میانگین تخلیه ماهانه در زمان ضبط در نظر گرفته شده، ماتریس مقادیر محاسبه شده Q_s کم شده و در نتیجه ماتریس طعم بارندگی در طول هر ماه Q_r حاصل می شود.

این مولفه جریان ماهانه با عوامل شرطی، یعنی میزان بارندگی ماهانه و دبی اولیه که تا حدودی رطوبت اولیه خاک را بیان می کند، در ارتباط است، از این رو ضریب رواناب ماهانه. برای ماه های ژوئیه و نوامبر و برای ایستگاه Itcani در رودخانه Suceava در رومانی این روابط به عنوان نمونه در شکل 14.9 ارائه شده است. بر مبنای این نمودارها ممکن است هزینه های حاصل از بارندگی Q_r محاسبه و به نتایج تخلیه آبهای زیرزمینی در تخلیه متوسط ​​ماهانه پیش بینی شده اضافه شود.

مشکل ارزیابی بارش ماهانه از قبل از نظر آماری حل شده است. پیش بینی برد طولانی هواشناسی نمی تواند میزان کمی از بارش را که برای یک ماه آینده انتظار می رود، ارائه دهد. فقط نشانه های کیفی بارندگی با توجه به انحراف از مقادیر طبیعی صادر می شود، یعنی: بیش از حد بارانی (ER)، بارانی (R)، بارانی به حالت عادی (RN)، نرمال (N)، زیر نرمال (SN)، کمبود (D)، بسیار کمبود (VD). برای هر یک از این دامنه ها احتمال زیاد بودن تعیین شده است، یعنی:

بیش از حد بارانی (3-10)، بارانی (10-20٪)، بارانی تا نرمال (20-40)، نرمال (40-60)، زیر نرمال (60-80)، کمبود (80-90)، بسیار کمبود (90-97٪). از منحنی های احتمال بارندگی ماهانه برای هر ماه تخمین P_p٪ مربوط به فاصله احتمال افزایش یافته استخراج شده و در نمودارهایی ارائه می شود که عملکرد تراکم بارندگی Q_r تخلیه اولیه را نشان می دهد Q₀ و P بارندگی، همانطور که در شکل 14.9 آورده شده است.

شکل 14.9 روابط بین تغذیه بارندگی و میزان بارندگی و دبی اولیه.

در جدول 1.9 مقدار بارندگی برای ماههای دوره جولای-نوامبر مربوط به هر محدوده پیش بینی همان حوضه مربوط به رودخانه سوچوا در ایستگاه Itcani ارائه شده است.

جدول 1.9 میزان بارش ماهانه نشانه فاصله پیش بینی میزان بارش در ماهها:

Indication of forecast	Precipitation amount interval in the months [mm]:
	July	August	September	October	November
ER	200-160	160-140	140-95	85-75	75-60
R	160-135	120-110	95-70	65-50	60-45
RN	135-105	105-100	70-45	50-35	45-35
N	105-90	75-60	45-30	35-25	35-30
SN	90-80	60-55	30-25	25-20	27-23
D	75-60	50-40	20-15	15-12	20-15
VD	55-50	40-30	15-12	10-7	15-13

با کمبود سایر اطلاعات تکمیلی، می توان مقدار متوسط ​​فاصله تغییر مقدار بارش را در نظر گرفت. با این حال، می توان سایر اطلاعات تکمیلی را نیز در نظر گرفت. به عنوان مثال، فرض کنید در تاریخ 28 ماه خاص پیش بینی میانگین تخلیه ماه آگوست صادر شود. علاوه بر این، پیش بینی بارش کوتاه برد را در نظر بگیرید، که به صورت کمی داده شده و دارای درجه اطمینان بالایی است، برای روزهای اول آگوست مقدار انتظار بارش P₀ را در فاصله 29 تا 31 ژوئیه نشان می دهد. در این شرایط مقدار P₀ در ماه آگوست در نظر گرفته می شود زیرا رواناب حاصل از این امر در ماه آینده اتفاق می افتد. بنابراین، به عنوان مثال اگر پیش بینی برد طولانی برای ماه آگوست بارانی تا نرمال باشد، مقدار 100 میلی متر یا حتی بیشتر به جای مقدار متوسط ​​دامنه 100-75 میلی متر (87.5 میلی متر) در نظر گرفته می شود. خطاهای مدل پیش بینی توزیع شده در کلاس ها در جدول 9.2 آورده شده است. می توان مشاهده کرد که خطاها از ژوئیه کاهش می یابند، زمانی که منبع اصلی خطاها (جز Q_r) در تشکیل میانگین تخلیه ماهیانه شایع است، نسبت به ماه نوامبر که هجوم بارندگی تقریبا ناچیز است. این خطاها با فرض موفقیت آمیز بودن پیش بینی ماهانه هواشناسی دوربرد محاسبه می شوند.

جدول 2.9 خطاهای مدل پیش بینی.

Error (%)	July		August		September		October		November
	f	Cf	f	Cf	f	Cf	f	Cf	f	Cf
0-20	45	45	61	61	83	83	78	78	90	90
20-30	16	61	6	67	10	93	10	88	7	97
30-40	7	68	10	77	4	97	3	91	3	100
40-50	13	81	10	87	3	100	3	94	0	100
50-60	19	100	13	100	0	100	6	100	0	100

* f = فرکانس

* Cf = فرکانس تجمعی

منابع

Stanescu V., A. 1986. Forecasting Relations of the Mean Monthly Discharges in the Summer-Autumn Period (In Romanian). Hidrotehnica Journal 29.

Gloor, R., and M. Walter. 1986. Estimation des débits d'étiage sur des cours d'eau sans mesures directes. Pages 37-100 in Beitrage zur Geologie der Schweitz-Hydrologie. Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne.

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح