نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• حسین ملکی نژاد ¹
• مهدی سلیمانی مطلق ²
• اعظم جایدری ³
• سمیه شاطر آبشوری ³

¹ دانشیار دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد

² دانشجوی دکترای آبخیزداری، دانشگاه کاشان

³ دانش‌آموخته کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه یزد

چکیده

تحلیل فراوانی و یا دوره برگشت رخدادهای بارش و سیلاب از مهم‌ترین گام‌های مدیریت منابع آب و طراحی سازه‌های آبی است. در این تحقیق به منظور انتخاب مناسب‌ترین توزیع فراوانی جهت برآورد مقادیر بارش حداکثر با احتمالات وقوع مشخص، آمار بارش حداکثر سالانه 5 ایستگاه سینوپتیک استان تهران از آغاز تاسیس گرد‌آوری شد. سپس با استفاده از نرم‌افزار HYFA و MATLAB برای هر سری زمانی در هر ایستگاه با استفاده از روش گشتاور معمولی، 9 توزیع آماری شامل توزیع‌های نرمال، لوگ نرمال دو پارامتره، لوگ نرمال سه پارامتره، پیرسون نوع سوم، لوگ پیرسون نوع سوم، توزیع گمبل، توزیع مقادیر حد تعمیم یافته، توزیع لجستیک تعمیم یافته، توزیع پارتو تعمیم یافته، با نتایج حاصل از کاربرد سری مقادیر جزیی با توزیع نمایی مقایسه شد. آماره‌ های RMSE، R²، Bias، MAE و (Relative Root Mean Square Error) RRMSEبرای تشخیص بهترین توزیع‌ها در کلیه ایستگاه‌ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد در ایستگاه آبعلی و مهرآباد توزیع پارتو تعمیم یافته، در ایستگاه دوشان‌تپه و شمال‌تهران توزیع لجستیک تعمیم یافته و در ایستگاه کرج توزیع لوگ نرمال سه پارامتره به عنوان توزیع برتر شناخته شد. همچنین دو توزیع نرمال و توزیع نمایی در تعیین بهترین توزیع در منطقه کاملا ناکارآمد معرفی شد. در پایان با استفاده از آزمون RRMSE، توزیع مقادیر حد تعمیم یافته بعنوان توزیع غالب برای منطقه شناخته شد.

کلیدواژه‌ها

• بارش حداکثر 24-ساعته
• آزمون برازش نکویی
• سری مقادیر حد
• سری مقادیر جزیی
• استان تهران

موضوعات

• هواشناسی

عنوان مقاله [English]

Comparing Extreme Values and Partial Time Series of Maximum Daily Precipitation to Identify the Best-fit Distribution (Case Study: Tehran Province)

نویسندگان [English]

• H. Malehinezhad ¹
• M. Soleimani motlagh ²
• A. Jaidari ³
• S. Shater Abshori ³

چکیده [English]

 
The analysis of frequency and return period of rainfall and flood events is the most important step in water resources management and hydraulic structure designing. In this paper, the data of 24-hour maximum precipitation in five synoptic stations of Tehran province were provided to identify the best-fit distribution. Then, the results of nine probability distributions including Normal (N), 2-parameter log-normal (LN2), 3-parameter log-normal (LN3), Pearson type 3 (P3), Log-Pearson type 3 (LP3), Gumbel (GUM), Generalized extreme values (GEV), Generalized logistic (GLOG), Generalized Pareto (GPA) distributions were compared with the partial series fitted to exponential distribution using HYFA and MATLAB softwares. The RMSE، R2، Bias، MAE and (Relative Root Mean Square Error) RRMSE statistics were used to identify the best-fit distribution at all stations. The results showed GPA at Abali and Mehrabad stations, GLOG at Doshantapeh and Northern Tehran stations and LN3 at Karaj station have better fit to data. Also, the Normal Exponential distributions were the most unsuitable ones. Finally, the results of RRMSE statistic represented that GEV distribution is the best-fit distribution and can be suggested for analyzing of maximum daily rainfall for the study area.
 

کلیدواژه‌ها [English]

• 24-hour maximum rainfall
• best-fit test
• Extreme values series
• Partial duration series
• Tehran Province