تحلیل طیفی نوسانات دبی- بارش در حوضه آبریز دینه ور

نوع مقاله : یادداشت فنی (5 صفحه)

نویسندگان

1 استادیار/ گروه زمین شناسی .دانشگاه شهید چمران. اهواز

2 استادیار /گروه مهندسی آب .دانشگاه رازی کرمانشاه

3 دانشیار /گروه آمار دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

در این مطالعه نوسانات دبی و بارندگی در 9 ایستگاه موجود در حوضه دینه ور با استفاده از توابع چگالی طیفی و توابع خود همبستگی در قلمرو فرکانس و زمان مورد تحلیل قرار گرفت. در ابتدا نوسانات موجود در همبستگی نگار هر سری زمانی تحلیل شد. سپس برای بررسی سری های زمانی در قلمرو فرکانس از توابع چگالی طیفی که مبتنی بر سری‌های فوریه می‌باشد استفاده شد. در این راستا ابتدا مقدار طیف برای هر یک از سری های دبی و بارش محاسبه و نمودار دوره نگار هر سری ترسیم شد. دوره نگارهای این داده ها در چندین فرکانس نوسان نشان داد. این نوسانات شامل نوسانات فصلی با فرکانس 083/0، نوسانات کوتاه مدت با فرکانس 25/0و نوسانات میان مدت با فرکانس 167/0 می باشد که نوسانات 6 ماهه در داده های بارندگی نمودی نداشت. نتایج تحلیل طیف متقابل داده ها در فرکانس های 083/0 و 25/0 مقادیر تطابق بالایی را نشان داد. همچنین مقادیر تاخیر برآورد شده از آنالیز طیفی متقابل برای نوسانات فصلی (083/0) در بارش و اثر آن بر نوسانات فصلی دبی حدود 5/1 ماه بر آورد شده و این تاخیر برای نوسانات با دوره بازگشت کمتر، حدود 4/0 ، 5/0 و 14/0 ماه تعیین شد. بر اساس نتایج آنالیز طیفی داده های بارش ایستگاه ها پس از حذف تناوب و روند، در تمامی آنها سیکل در فرکانس 01/0 مشاهده شدکه می توان گفت این نوسانات مربوط به دوره های تر سالی و خشکسالی موجود در این منطقه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Spectral Analysis of Flow- Precipitation Fluctuations in Dinevar Basin

نویسندگان [English]

  • S.Y. Mirzaee 1
  • A. Azari 2
  • G. A. Parham 3
1 Assistant Professor, Department of Geology, Shahid Chamran University of Ahvaz
2 Assistant Professor, Department of Water Engineering, Razi University, Kermanshah
3 Associate Professor, Department of Statistics, Shahid Chamran University of Ahvaz
چکیده [English]

In this research Flow -Precipitation fluctuations in 9 Station, analyzed by spectral density functions and Autocorrelation Functions in the frequency and time domain in Dinevar basin. First analyzed fluctuations in the correlogram of each time series. Then Spectral density functions are based on the Fourier series was used to check the time series in the frequency domain. In this regard, the Spectrum value of each flow and rainfall series is calculated and was drawn Graph of each series periodogram. Periodogram of this data had in fluctuated in several frequencies. It was seasonal fluctuations with frequency 0.083, short term fluctuations with frequency 0.25 and midterm fluctuations with frequency 0.167 that Fluctuations return period of 6 months wasn’t observed in Precipitation data. Cross spectral analysis of data showed High match levels in frequencies 0.25 and 0.25. Also the estimated values of delay by cross spectral analysis for seasonal fluctuations in Precipitation (0.083) and the effect of this on seasonal flow fluctuations was estimate nearly 1.5 months. This delay determinate nearly 0.4, 0.5 and 0.14 months for fluctuations with return period less. According to spectral analysis results of Precipitation data in whole stations, after removing the frequency and trends, cycle was observed in frequency 0.01 that these frequencies showed Wet and dry periods in this region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • flow
  • Precipitation
  • Spectral analysis
  • Coherency Functions
  • Phase Functions
Biddiscombe EF (1985) Response of groundwater level to rainfall and leaf growth of farm plantain near salt seeps. Journal of Hydrology 78:19-34
Box GEP, and Jenkins GM (1976) Time series analysis: Forecasting and control. Holden-Day, San Francisco, 575 p
Brighitte EJ, Hendry MJ (2003) application of harmonic analysis of water levels to determine vertical hydraulic conductivities. Ground Water 41(40):514-522
Chatfield C (1989) The analysis of time series: An introduction, Chapman and Hall, London, 241p
Chow VT (1970) Analysis of stochastic hydrology systems. Water Resources Res 16:1569-1582
Chow VT (1978) Stochastical modeling of watershed systems. Advances in hydroscienses, Vol. 11 Academic Press, New York, 432p
Mattikalli NM (1996) Time series analysis of historical surface water quality data of the river Glen Catchment, U.K. Journal of Environmental Management 46:149-172
Mirzaee SY (2004) Use of spectral density method to evaluate hydraulic interaction between Jahanbin River and Shahrekord aquifer. 23rd Seminar of Geological Survey of Iran, Tehran, Iran (In Persian)
Quimpo RG (1968) Autocorrelation and spectral analysis in hydrology. J. Hydraulic Division, ASCE 94:363-373
Raeisi A (2001). The use of stochastic methods for climate change study in southern Iran. The Second Regional Conference on Climate Change, Islamic Republic of Iran Meteorological Organization, Tehran, Iran (In Persian)
Roshani M, Ramazanipour M, Sotoudeh F, and Ghomi Aveily J (2012) The Analysis of trend and cycle between rainfall and discharge in Ghaleroudkhan Basin. World Applied Sciences Journal 16 (2):244-249
Samani N (1997) Stochastic response of karst aquifers to rainfall and evaporation, Maharlu basin, Iran International symposium: Water for 21 Century, June 17-19, Lahore-Pakistan, 313-325
Sedghi H (2000). Prediction of long-term change in discharge of Karoon River using time series analysis. The First National Conference on Drought Mitigation and Water Shortage, Kerman, Iran (In Persian)
Xue Z, Liu PJ, and Qian G (2011) Changes in hydrology and sediment delivery of the Mekong River in the last 50 years: connection to damming, monsoon, and ENSO. Earth Surf. Process. Landforms 36: 296–308
Yevjevich V (1982) Stochastic processes in hydrology. Water Resource Publication, Fort Collins Colorado, 276p