Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Reza Safavi
حمیدرضا صفوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shahaboddin Dadjou
شهاب الدین دادجو

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Development of Intensity-Duration-Frequency (IDF) Curves under Climate Change, Case study: Isfahan Region
: Many hydraulic structures such as small dams, culvert of roads, retention and detention ponds and especially the collection and disposal of surface water in urban runoff systems are designed by using the design precipitation with return periods of time and duration of time of concentration. Therefore, in any region Intensity-Duration-Frequency (IDF) curves play a significant role in the design of dimensions and components of these systems. But following the increasing emission of greenhouse gases because of human activities, the phenomenon of climate change has been engendered. This phenomenon has led to a change in precipitation patterns in various regions in the world. Therefore, the historical IDF curves are not citable. However, over estimation of the precipitation patterns will lead to additional costs in the administration of the installations, and underestimation of that will lead to lack of the responsibility of the capacity of these systems, fatality and financial damages in the future. In the present study, these curves are derived according to the climate change phenomenon. A case study was accomplished on the data of maximum annual precipitation intensity of the Isfahan meteorological synoptic station. This station was selected because of it has appropriate accuracy and time of the registered data and also availability of the IDF curves based on the historical data. In Iran, extraction of the IDF curves encounter many difficulties, because of absence of the rain gauge stations in required regions or shortness of its the time duration. In this research, in order to eliminate this problem, extraction of precipitation intensity with continued short of 24-hour precipitation has been done by using fractal theory. The error of fractal theory with registered experimental data in Isfahan station was reported from 8.91% to 11.23 %. In the present study, extractions of the IDF curves were divided into three periods: the historical period (1967-1993), the present period (1994-2014), and the future period (2015-2035). It was perceived that precipitation intensity with short-term duration increased because of changing in the climatology, and IDF curves are shifted upwards. It should be noted that in order to preparation of the data for predicting the daily precipitation in the future, the climatic scenarios are required. At this moment, the most reliable tool for producing climate scenarios, is the three-dimensional coupled atmosphere-ocean general circulation models (AOGCM). In this study, weighted output 15 AOGCM models under A2 emission scenario related to the Fourth Assessment Report (AR4) IPCC were used. Keywords: Climate change, Intensity-Duration-Frequency curves, Fractal theory, Maximum annual precipitation intensity, Isfahan synoptic meteorological station.
: بسیاری از تاسیسات هیدرولیکی نظیر سیلبندها, آبگذرهای جاده ها، حوضچه های ذخیره و نگهداشت سیلاب و به ویژه سیستم های جمع آوری و دفع آبهای سطحی شهری با استفاده از بارشهای طراحی با دوره بازگشت و تداوم معادل زمان تمرکز طراحی می شوند، لذا منحنی های شدت-مدت-فراوانی (IDF) برای هر منطقه نقش اساسی در طراحی ابعاد و اجزای این سیستم ها دارد. اما با توجه به رشد روزافزون انتشار گازهای گلخانه ای در اثر فعالیت های انسانی، پدیده ای تحت عنوان پدیده تغییر اقلیم بوجود آمده است. این پدیده باعث شده الگوهای بارش در مناطق مختلف جهان تغییر کرده و به همین خاطر دیگر منحنی های IDF قبلی قابل استناد نباشد. این در حالی است که در صورت دست بالا گرفتن بارش طرح، در آینده باعث هزینه های اضافی در اجرای تاسیسات و در صورت دست پائین گرفتن شدت بارش طراحی، باعث عدم پاسخگویی ظرفیت سیستم در آینده و ایجاد خسارتهای جانی و مالی خواهد شد. در این تحقیق، این منحنی ها با توجه به پدیده تغییر اقلیم استخراج شده است. مطالعه موردی بر روی داده های شدت حداکثر بارش سالانه ی ایستگاه سینوپتیک هواشناسی اصفهان صورت گرفت که دلیل انتخاب این ایستگاه، شاخص بودن آن به لحاظ دقت و طول مدت داده های ثبت شده و نیز موجود بودن منحنی های IDF براساس داده های تاریخی انتخاب شده است. در کشور پهناور ما در بسیاری از مواقع در منطقه مورد نیاز یا ایستگاه باران سنجی وجود ندارد و یا طول دوره آماری آن بسیار کوتاه است که استخراج منحنی های IDF را با مشکل مواجه می کند. برای رفع این مشکل ، در این تحقیق استخراج شدت بارشهای با تداوم کوتاه از بارندگی های 24 ساعته، با استفاده از تئوری فرکتال انجام شده است. در این تحقیق خطای تئوری فرکتال با داده های تجربی ثبت شده در منطقه اصفهان، از 91/8 % تا 23/11 % گزارش شد. استخراج منحنی ها را به سه دوره زمانی بصورت دوره تاریخی(1967-1993)، دوره حاضر(1994-2014) و دوره پیش بینی(2015-2035) تقسیم نموده و مشاهده شد که در دوره حاضر و دوره پیش بینی به دلیل پدیده تغییر اقلیم، شدت های بارش با تداوم های کوتاه مدت افزایش یافته اند و در واقع منحنی های IDF به سمت بالا جابجا شده اند. لازم به ذکر است، بمنظور آماده سازی داده های پیش بینی بارندگی های روزانه در آینده، نیاز به سناریوهای اقلیمی داریم که در حال حاضر معتبرترین ابزار جهت تولید سناریوهای اقلیمی، مدل‌های سه بعدی جفت شده گردش عمومی جو- اقیانوس (AOGCM) می‌باشند. در این تحقیق از روش وزن دهی خروجی 15 مدل AOGCMتحت سناریو انتشار A2 مربوط به چهارمین گزارش ارزیابی (AR4) IPCC استفاده شده است. کلمات کلیدی: تغییر اقلیم، منحنی های شدت- مدت- فراوانی، IDF، تئوری فرکتال، شدت حداکثر بارش سالانه، تداوم بارش کوتاه مدت، ایستگاه سینوپتیک هواشناسی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی