منطقه ای نمودن منحنی های شدت- مدت- فراوانی با استفاده از گشتاورهای خطی

منحنیهای شدت- مدت- فراونی بارش (IDF) ابزار مهم و کاربردی می باشند که برای مطالعات کنترل سیلاب، از جمله طراحی سازه های آبی استفاده می شوند. استخراج این منحنی ها با در اختیار داشتن آمار و اطلاعات ایستگاه های مجهز به باران سنج ثبات امکان پذیر است. در بسیاری از موارد یا ایستگاه در نقطه مورد نظر وجود ندارد و یا در صورت وجود، آمار و اطلاعات آن کافی نمی باشد. در این صورت استخراج این منحنی ها با روش های مرسوم امکان پذیر نمی باشد. منطقه ای نمودن IDFها شیوه ای است که مشکلات ذکر شده در روش های رایج را برطرف نموده است. در این تحقیق از روش گشتاورهای خطی برای ترسیم منحنی های IDF منطقه ای استفاده شد. در این روش به جای استفاده از توزیع های آماری حاکم بر سری زمانی حداکثر مقادیر بارش در تداوم های زمانی معین در هر ایستگاه، از توزیع های منطقه ای استفاده می شود. به این صورتکه برای هر منطقه همگن تنها یک توزیع آماری در نظر گرفته می شود . این امر موجب سادگی محاسبات و کاهش پیچیدگی های روش مرسوم می شود. در این مسیر خوشه بندی یکی از تاثیرگذارترین مراحل می باشد که منطقه و ایستگاه های موجود را به مناطق همگن تقسیم می نماید. برای تعیین تعداد خوشه بهینه از ۲ شاخص نیم رخ و کالینسکی- هاراباسز استفاده و منطقه به دو خوشه تقسیم شد. به منظور خوشه بندی از روش فازی سی- میانگین استفاده شد. با مقایسه منحنی های IDF منطقه ای حاصل از کاربرد گشتاورهای خطی با منحنی های ایستگاهی، مشخص شد که منحنی های منطقه ای حاصل، عملکرد دقیق و کارایی بالایی داشته به نحوی که میانگین اختلاف منحنی های ایستگاهی با منحنی منطقه ای حدود ۱۶ درصد برآورد شد.

Keywords:

منحنی های شدت- مدت- فراوانی , گشتاورهای خطی , منطقه ای نمودن , خوشه بندی , توزیع آماری