Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Javad Zareian,Sayyed-Saeid Eslamian
محمد جواد زارعیان (استاد مشاور) سیدسعید اسلامیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sara Moein farsani
سارا معین فارسانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Analysis of Flood Risk Based on Frequency Analysis Methods and Climate Change
One of the most significant events in hydrology is flooding and frequency analysis of the past events is a method to study it. In typical procedures of flood frequency analysis, only flood peak flow is considered, and it is assumed that peak flow conform with special statistical distributions. These assumptions have limitations and cannot lead to precise information about flood risk. On the other hand, climate change impact on water resources is an important challenge so that, variations of meteorological parameters average values, particularly temperature and precipitation, may influence water resources in the future. In this study, two methods (frequency analysis and climate change) have been investigated for peak flow estimation. Base period in this study is 1971-2000 and for the future, two statistical periods have been considered, including 2020-2049 and 2050-2079. Meteorological data for this study were achieved from Chelgerd meteorological station located in Zayanderood upstream watershed and flow data are obtained from Ghale Shahrokh hydrometry station located in the same location. For determining flood risk by using frequency analysis methods, distribution functions of Freq software have been used. Annual peak flows data were fitted by using moments method and in the next step, the best distribution function was selected by using good fit test and finally peak flow values were estimated for different return periods. In flow estimation method by using climate change models to predict future data, fifth IPCC report and five GCM models (IPCC distribution data center website) have been used. These data were used after changing them to microscale data by using LARS-WG model. Average flow was simulated by using IHACRES model and then efficiency of the model carried out and finally the model was calibrated and validated for the watershed. After analyzing and estimating flow by using two methods (frequency analysis and climate change), flow values were predicted for future and calculated-flow conformation for different return periods for different months were determined and the best conformation was observed in September with 0.1% and the worst likeness in November with 32.27%. Comparison of observed temperature and precipitation data in base period with predicted data for the future indicated that temperature increases and it is considered that autumn season is more sensitive to temperature increasing and precipitation regardless of fluctuations in some seasons and months has generally a decreasing trend and the highest value of precipitation decreasing happened in the summer. Keywords: Flood risk, Frequency analysis, Climate change, Freq, IHACRES, LARS-WG
سیلاب از وقایع مهم در هیدرولوژی می‌باشد و یکی از راه‌های مطالعه آن تحلیل فراوانی رخداد آن در دوره های گذشته می‌باشد. در روش‌های مرسوم تحلیل فراوانی سیلاب تنها متغیر دبی اوج سیلاب مدنظر قرار می گیرد و فرض می‌شود که متغیر مورد بررسی از توابع توزیع خاصی تبعیت می‌کند. این فرضیه‌ها دارای محدودیت هستند و منجر به دستیابی به اطلاعات ناچیز در زمینه ریسک سیلاب می شوند. از طرف دیگر، اثر تغییر اقلیم بر منابع آب نیز یک چالش مهم است به طوری که تغییر در مقادیر متوسط پارامتر‌های آب و هوایی، به خصوص دما و بارش، ممکن است در آینده منابع آبی را تحت‌تاثیر قرار دهد. در این تحقیق، به بررسی دو روش تعیین دبی سیلاب براساس تحلیل فراوانی و تغییر اقلیم پرداخته شده است. دوره پایه در این مطالعه بازه زمانی1971-2000 و برای آینده نیز دوره آماری 2020-2049 و 2050-2079 در نظر گرفته شده است. داده های هواشناسی مورد نیاز در این تحقیق از ایستگاه هواشناسی چلگرد واقع در بالادست حوضه زاینده رود و داده های رواناب نیز از ایستگاه هیدرومتری قلعه شاهرخ در بالادست سد زاینده رود استخراج شده اند. جهت تعیین ریسک سیلاب به روش تحلیل فراوانی، از توابع توزیع احتمال نرم افزار Freqاستفاده شده است. داده های دبی حداکثر سالیانه توسط توزیع های مختلف با استفاده از روش گشتاورها برازش داده شده و در مرحله بعد با استفاده از آزمون نکوئی برازش بهترین توزیع انتخاب و سپس مقادیر دبی بر اساس دوره‌های بازگشت مختلف برآورد گردید. در روش برآورد دبی با استفاده از مدل های تغییر اقلیم و به منظور پیش بینی داده های آینده از گزارش پنجم IPCC و 5 مدل GCM از سایت مرکز توزیع داد های IPCC برای ایستگاه مورد مطالعه استفاده شد. این داده ها پس از ریز مقیاس نمودن به وسیله مدل LARS-WG مورد استفاده قرار گرفتند. شبیه سازی متوسط دبی جریان با استفاده از مدلIHACRES انجام گردید و ارزیابی کارایی IHACRES در حوزه چلگرد انجام شد و مدل در حوزه مورد مطالعه، واسنجی و اعتبارسنجی گردید. بعد از انجام تحلیل‌ها و برآورد جریان با استفاده از دو روش تحلیل فراوانی و تغییر اقلیم، مقدار جریان برای آینده پیش‌بینی شد و تطابق دبی های به دست آمده در دوره های بازگشت مختلف در مدل های تغییر اقلیم و تحلیل فراوانی برای هر ماه مشخص شد و بیشترین تطابق در ماه سپتامبر با تفاوت 1/0 درصد و کمترین تطابق در ماه نوامبر با تفاوت 27/32 درصد تشخیص داده شد. مقایسه داده های دما و بارندگی مشاهداتی در دوره پایه با داده های پیش بینی شده برای آینده نشان می دهد که دما رو به افزایش است و به نظر می رسد فصل پاییز بیشتر از فصل های دیگر سال، دستخوش افزایش دما خواهد شد و بارندگی با وجود نوساناتی در برخی فصول و ماه های سال به طور کلی روند کاهشی را نشان می دهد و بیشترین مقدار کاهش بارندگی در فصل تابستان رخ می دهد. واژه های کلیدی: ریسک سیلاب، تحلیل فراوانی، تغییر اقلیم، Freq، IHACRES، LARS-WG

ارتقاء امنیت وب با وف بومی