واکاوی شدت‌- مدت‌- مساحت بارش و تأثیر آن در سیل، با استفاده از تصاویر و داده‌های رادار (مطالعة موردی: سیل هشتم خرداد 1393)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آب‌وهواشناسی دانشگاه اصفهان، کارشناس هواشناسی استان گلستان

2 دانشجوی دکتری هواشناسی، دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات، کارشناس سازمان هواشناسی کشور

3 کارشناس هواشناسی استان گلستان

چکیده

چکیدهدر رابطه‌های تجربی برای محاسبة زمان تمرکز، شدت بارش حوضه یکنواخت فرض شده است. تغییرات در شدت، مدت و توزیع فضایی از ویژگی‌های ذاتی بارش‌های همرفتی شمرده می‌شود. در این پژوهش، با استفاده از تصاویر و داده‌های رادار هواشناسی، شدت و مقدار و پراکنش بارش، با تفکیک مکانی پانصد متر شعاعی و تفکیک زمانی پانزده دقیقه، محاسبه شد. سیل هشتم خرداد 1393 در سه حوضة سرمو، زرین‌گل و رامیان بررسی شد. ابتدا محدودة هریک از حوضه‌ها در محیط GIS به‌دست آمد و به‌صورت برنامة اجرایی برای نرم‌افزار رادار تعریف شد و سپس، به‌کمک تصاویر و داده‌های رادار هواشناسی، شدت و نحوة پراکنش بارش در حوضه‌های انتخابی واکاوی شد. نتایج نشان داد شدت، مدت و پراکنش بارش تعیین‌کنندة مقدار رواناب حوضه بود. زمان سیل با زمان تمرکز و بیشینة رواناب حوضه اختلاف داشت. واکاوی تصاویر رادار نشان داد که بیشینة رواناب، علاوه‌بر مجموع بارش حوضه، به پراکنش بارش نیز مرتبط بود. اگر مجموع و پراکنش بارش هم‌سو بودند، شدت سیلاب افزایش و اگر شدت و مجموع بارش ناهم‌سو بودند، شدت سیلاب کاهش داشت. در پیش‌بینی زمان سیلاب و رواناب بیشینه، استفاده از داده‌های رادار دقتی بیشتر از روش‌های تجربی داشت.  

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of Intensity- Duration- Area of Rainfall and its Impact on Floods Using Radar Images (Case Study of the Flood on May 2014)

نویسندگان [English]

  • parviz panjehkoobi 1
  • mohammad jrayahni parvari 2
  • mehdi javardi 3
  • mohammad reza rahmannia 3
1 PHD Student of Isfahan University, Expert of Meteorology, Golestan Province
2 PHD Student of Azad University, Oloom Tahghighat, Expert , Meteorological Organization
3 Expert of Meteorology, Golestan Province
چکیده [English]

In this study, meteorological radar images were used to calculate intensity - amount and distribution of precipitation. Spatial resolution of 500 m radial and temporal resolution of 15 min were calculated. Floods in three basins of Sermo, Zrinigol and Ramian were studied. Results showed that intensity, duration and location of precipitation determined the amount of runoff in the basin. Flood time differed with the concentration and maximum runoff time of the basin. Investigating the radar images revealed that the maximum runoff in addition to the sum of precipitation on the basin was also dependent on the distribution of precipitation. If the sum and distribution of precipitation were consistent, intensity of flooding was significantly increased, if intensity and sum of precipitation were inconsistent, flood intensity was lower. Maximum runoff time was different in each basin depending on location of rainfall intensity and the distribution of rainfall. The results showed that use of radar data was more accurate than experimental methods to predict flood and maximum runoff.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Radar
  • Runoff
  • Rainfall
  • Flood and Gorganrood

مراجع

علیزاده، ا.،1391، اصول هیدرولوژی کاربردی، مشهد: انتشارات آستان قدس رضوی، چاپ سی‌وچهارم (ویرایش ششم).
موسوی، ف.، جمشیدنژاد، ج.، اسلامیان، س.، رستم افشار، ن.، 1378، تخمین ضریب رواناب برای تعدادی از حوضه‌های دریای مازندران، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، جلد 3، شمارة 2، صص. 19-1.
میرزایی، س.، رئوف، م.، 1393، مقایسة معادلاتتجربیوروشتجزیةهیدروگرافسیلابدربرآوردزمان تمرکز،مطالعةموردی: حوضةآتشگاه‌ـ استاناردبیل، مهندسی و مدیریت آبخیز، جلد 6، شمارة 4، صص. 414-407.
نشاط، ع.، صدقی، ح.، 1385، برآوردمیزانرواناببااستفادهازروشسازمانHEC-HMS  ومدل (SCS)حفاظتخاک درحوضةآبخیزباغ‌ملک‌ـ استانخوزستان، علوم کشاورزی، سال 12، شمارة 4، صص. 798-787.
 
Anquetin, S., Braud, I., Vannier, O., Viallet, P., Boudevillain, B., Creutin, J.D. & Manus, C., 2010, Sensitivity of the Hydrological Response to the Variability of Rainfall Fields and Soils for the Gard 2002 Flash-flood Event, Journal of Hydrology, 394(2010), PP. 134-147.
 
Cranston, M.D. & Black, A.R., 2006, Flood Warning and the Use of Weather Radar iScotland: A Study of Flood Events in the Ruchill Water Catchment,Meteorol. Appl. 13, PP.43-52.
Dong-Sin, S., Ming-Hsu, L. & Ray-Shyan, W., 2008, Distributed Flood Simulations with Coupling Gauge Observations and Radar-rainfall Estimates, Water Resour. Manage., Vol. 22, PP. 843-859.
Eleuch, S., Carsteanu, A., Bâ, K., Magagi, R., Goïta, K. & Diaz, C., 2010, Validation and Use of Rainfall Radar Data to Simulate Water Flows in the Rio Escondido Basin, Stoch. Environ. Res. Risk Assess, Vol. 24, PP. 559-565.
Giannoni, A., Smith, A.S., Zhang, Y. & Roth, G., 2003, Hydrologic Modeling of Extreme Floods Using Radar Rainfall Estimates, Advances in Water Resources, 26, PP. 195-203.
Kouwen, N., 1988, Watflood, Micro-Computer Based Flood Forecasting System Based on Real-Time Weather Radar, Canadian Water Resources Journal, 13(1), PP. 62-77.
Looper, J.P. & Vieux, B.E., 2012, An Assessment of Distributed Flash Flood Forecasting Accuracy Using Radar and Rain Gauge Input for a Physics-based Distributed Hydrologic Model, Journal of Hydrology, 412-413, PP. 114-132.
Moreno, H.A., Vivoni, E.R. & Gochis, D.G., 2013, Limits to Flood Forecasting in the Colorado Front Range for Two Summer Convection Periods Using Radar Nowcasting and a Distributed Hydro-logic Model, Journal of Hydrometeoro-logy, 14(4), PP. 1075-1097.
Overeem, A., Buishand, T.A. & Holleman, I., 2009, Extreme Rainfall Analysis and Estimation of Depth-duration-frequency Curves Using Weather Radar, Weter Resources Reserch, Vol. 45, PP. 1-15.
Panziera, L., Gabella, M., Zanini, S., Hering, A., Germann, U. & Berne, A., 2016, A Radar-based Regional Extreme Rainfall Analysis to Derive the Thresholds for a Novel Automatic Alert System in Switzerland, Hydrology. Earth System., 20, PP. 2317-2332.
Park, J.H. & Hur, Y.T, 2012, Development and Application of GIS Based K-DRUM for Flood Runoff Simulation Using Radar Rainfall, Journal of Hydro-environment Research, 6, PP. 209-219.
Seed, A., Siriwardena, L., Sun, X., Jordan, P. & Elliott, J., 2002, On the Calibration of Australian Weather Radars, Cooperative Research Centre for Catchment Hydrology, (Technical Report 02/7/2002).
Versini, P.A, 2012, Use of Radar Rainfall Estimates and Forecasts to Prevent Flash Flood in Real Time by Using a Road Inundation Warning System, Journal of Hydrology, 416-417(2012), PP. 157-170.
Wang, p., Smeaton, A., Lao, S., Connor, E., Ling, Y. & Connor, N., 2009, Short-term Rainfall Nowcasting: Using Rainfall Radar Imaging, Eurographics Ireland.
نشریه سنجش از دور و GIS ایران
دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 45
اردیبهشت 1399
صفحه 73-86

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار