文摘

这项研究的目的是探讨放电的厄尔尼诺现象迫使侯尔河位于伊朗法尔斯省Maharloo-Bakhtegan盆地。夫妇(1965 - 1995)和20年(1975 - 1995)月度意味着河道流量数据记录在两个站,即Chamriz Dehkadeh-Sefid,分别在本研究选择。傅里叶分析被用来提取谐波信息等时间序列数据的振幅和相位角最大的效果和时间的厄尔尼诺现象对河道流量的影响。这项研究表明,厄尔尼诺事件引起侯尔河流量的15%提高到20%,最大的影响是在厄尔尼诺年个月的2月和3月。

1。介绍

在正常条件下,海洋表面的温度在南太平洋的东部的温度低于地表水在南太平洋的西部。因此,一个高压力区和一个低压区主导在东部和西部的南太平洋,分别为(1]。高低压区之间的差异导致风,即贸易风或东风。风的方向是从东向西太平洋。因此,信风使表面流动的温水在赤道地区从东到西。在厄尔尼诺现象期间,西方表面水的温度低于表面水的温度在南太平洋的东部。这大规模的跷跷板南部太平洋被称为压力振荡(所以)。因此,信风的方向和温水从西向东变化。现有的温水游泳池在秘鲁和厄瓜多尔南部海岸是厄尔尼诺的标志(1,2]。这两个现象,厄尔尼诺南方涛动,一起被称为ENSO。厄尔尼诺现象之间的关系和一些参数,如温度、降雨量和放电研究在世界不同的地方。他们的研究结果表明,厄尔尼诺导致洪水和干旱在世界各地的不同部分3,4]。Cayan和彼得森5],Kahya和Dracup [6),Zhang et al。7),病房等。8],Cahoon [9],奥斯曼和Abdellatif [10),Munoz-Salinas和卡斯蒂略11),小王和Eltahir [12),辛普森et al。13),Kahya Karabork, (14),和许多其他的研究人员在进行放电厄尔尼诺现象的影响。Cayan和彼得森5]预测流量异常在两个赛季在美国西部利用南方涛动指数(SOI)。祖拜尔(15)调查与ENSO的关系将近河道流量在斯里兰卡和表明,厄尔尼诺现象造成河道流量的偏差从1月到9月。Zhang et al。7]表明,ENSO和年最大流量之间的关系在长江流域在中国同相。Chandimala和Zubair16]介绍了ENSO和Kelani河流量之间的相关系数在斯里兰卡。这意味着在厄尔尼诺现象期间,放电低于正常的时期。病房等。8]研究河道流量的敏感性厄尔尼诺南方涛动和得出结论,ENSO对年度高速流事件的影响大于对年平均放电,尤其是在extratropics。Cahoon [9]研究了ENSO对河流的影响在低角恐惧河流域北卡罗莱纳和报告重要ENSO对流动的影响在几个冬天和春天。奥斯曼和Abdellatif10)评估之间的联系ENSO和可变性的年度蓝色尼罗河流和得出结论,蓝色尼罗河每年流动指数(AFI) ENSO-SST指数呈负相关关系。Munoz-Salinas和卡斯蒂略11)评估的因素控制沉积物和排水在圣地亚哥和Panuco墨西哥中部的河流。作者报道,在圣地亚哥排水河在厄尔尼诺和拉尼娜事件增加,Panuco河的流量主要是受拉尼娜事件的影响。

因此,毫无疑问,厄尔尼诺降水变化与河流流量进而导致洪水和干旱和损害环境和经济7]。然而,厄尔尼诺现象对河流流量的影响是不一样的世界各地。很好地理解的厄尔尼诺现象影响河道流量可以帮助减轻水文灾害,以及流域管理和规划。本研究的目的是探讨ENSO对放电的影响侯尔河位于伊朗法尔斯省Maharloo-Bakhtegan盆地。夫妇(1965 - 1995)月度意味着河道流量数据记录在Chamriz水文观测站和twenty-one-year(1975 - 1995)月度平均河量数据在Dehkadeh-Sefid水文观测站被用于本研究。谐波分析用于理解厄尔尼诺在河道流量的影响。

2。材料和方法

2.1。研究区域的描述

侯尔河位于伊朗法尔斯省Maharloo-Bakhtegan盆地。Maharloo-Bakhtegan盆地位于纬度之间28°99′-31°25′N和经度51°82′-54°50′e .它占地大约31874 million-meter²法尔斯省总面积的25%。侯尔河Maharloo-Bakhtegan盆地是最重要的河流。侯尔的位置,两个水文站点,法尔斯省Maharloo-Bakhtegan盆地在图所示1。流流动侯尔河是不可靠的,由于流域年降水量分布不均。因此,Doroodzan大坝建于侯尔河为最佳使用的水。水库大坝960 million-meter左右³用于生产5000万千瓦时/年电能以及供水Ramjerd农场占地112000公顷,Kamfiroz,和Korbal地区,石化等行业和饮用水220万人口的首都费用省,设拉子,一些地区。因此,做大、做强本侯尔河中扮演一个重要的角色在盆地和民生。

的各个方面的研究进行了侯尔河(17- - - - - -21]。Keshavarzi和赫17)用流量数据预测的频率主要放电侯尔河冲积平原管理。多拉塔巴迪et al。20.]分析了流量数据,以确定地下水的百分比贡献流量Maharloo-Bakhtegan盆地包含侯尔河。Razmkhah [19)采用洪水频率分析方法侯尔河的洪水预报。Jedari et al。18)化学侯尔河的水质量评估。Khalifeh et al。21)利用熵理论来评估所需的水文站点的数量和位置监控Maharloo-Bakhtegan盆地的水动力。上述研究证明侯尔河地区的社会经济的重要性。

2.2。数据集

有52侯尔流域水文站点;然而,只有24个水文站点是活跃的。Chamriz和Dehkadeh-Sefid水文站点选择两个重要的原因;首先,数据在这些站都没有,第二,数据记录的持续时间长于其他电台。夫妇(1965 - 1995)月度平均河量数据在Chamriz水文观测站和Twenty-one-year(1975 - 1995)月度平均河量数据在Dehkadeh-sefid水文记录被用于本研究。最近因为没有长期没有侯尔河河道流量数据是可用的,这两个站1995年数据。1995年之后的数据并不可用,因此研究分析数据只在1965 - 1995年的时间。然而,一些数量的厄尔尼诺现象发生在1965 - 1995年的时间;因此,可以预期,分析夫妇的数据足以评估的影响厄尔尼诺南方涛动的放电侯尔河。

河道流量的数据收集从伊朗的水资源研究中心。月平均流量的时间序列Chamriz和Dehkadeh-Sefid电台数据所示2(一个)和2 (b),分别。厄尔尼诺事件年研究期间收集的澳大利亚气象局推导基于海平面气压(特鲁普的SOI) (22]。根据特鲁普指数如果SOI -连续四个月,认为厄尔尼诺事件发生在那一年。厄尔尼诺事件在研究期间(1965 - 1995)发生在1965年,1966,1969,1972,1977,1980,1982,1987,1990,1991,1993,1994。

2.3。方法

2.3.1。拟合分布函数

在目前的研究中,正常,对数正态,甘力克和伽玛分布安装在河道流量数据,找到最佳拟合分布函数。适合专业的软件用于概率分析被用来找到最好的拟合分布函数。一般正态分布的概率密度函数公式 在哪里位置参数和吗尺度参数。意思是位置参数。

控制方程的对数正态分布的概率密度函数 在哪里每月的原始排放,是指数吗在参数表明,均值和标准差都是基于自然对数的样本,的意思是,的标准偏差。

的一般公式耿贝尔分布的概率密度函数 在哪里位置参数和吗尺度参数。平均计算。

的一般公式伽马分布的概率密度函数 在哪里是形状参数,是位置参数,尺度参数,是伽玛函数。

2.4。谐波分析

周期性数据显然不存在时,谐波分析是进行了分析数据的周期分量。主要有两种方法来计算谐波分析一段时间内的平均曲线,即多项式回归和傅里叶分析。然而,多项式回归经常显示的线条在均值曲线当散射点太大。此外,微分多项式的函数也可以产生错误的结果(23]。傅里叶级数是一笔描述一个周期信号的正弦和余弦函数。它是用三角函数形式或指数形式表示。傅里叶分析提供了一种简便的方法来计算一个周期的平均曲线变量以及计算最大值和最小值(24- - - - - -26]。许多研究采用傅里叶分析了解谐波的水文数据和大尺度大气现象对水文数据的影响。Kahya和Darcup6)使用傅里叶分析评估厄尔尼诺南方涛动的影响在美国的主要河流流速及流水量。傅里叶分析应用于研究区域和时间对降水的影响在美国东北部Scotte和舒尔曼(27]。因此,选择傅里叶分析在研究中了解厄尔尼诺侯尔的河流流量的影响。

进行谐波分析理解侯尔的周期性组件流流河的周期性不清晰可见。似乎存在一个在河道流量振荡,但其频率是未知的。因此,傅里叶分析是振荡的参数进行估计。正弦信号的傅里叶分析揭示了正交属性与傅里叶频率频率限制。根据傅里叶级数,可以安装在任何正弦曲线的曲线原始数据。每个符合正弦曲线有两个特性,描述谐波;振幅表示最大和最小数据之间的区别,和相角显示时间的最大值时(27]。计算谐波正弦曲线拟合的数据是通过使用以下方程: 在哪里代表的放电时间,算术平均放电,是基本周期,是观察,的数量谐波的数量,相角,和傅里叶级数的系数。系数,和的振幅th谐波(最大偏离均值),可以编写如下: 方程(1)可以写成 在哪里 在哪里的振幅是吗th谐波和是最大的相位角和时间的影响。

Kahya和Dracup6)推荐一个为期两年的厄尔尼诺现象综合计算时间。因此,厄尔尼诺事件之前24个月期间从7月开始到6月的厄尔尼诺事件是在当前研究中用于计算。减去和加上迹象得到6个月之前和之后的厄尔尼诺事件,分别在厄尔尼诺事件和零标志。

意义的程度的振幅可以写成 在哪里

正弦曲线的拟合优度计算时间序列数据是通过使用以下方程: 在哪里是总标准差。

3所示。结果与讨论

3.1。分布函数

最好的拟合分布函数在每个月两站如表所示1。对数正态分布的表显示在Chamriz域,Dehkadeh-Sefid液体比重计的电台。最好的拟合分布曲线在9月的河道流量数据Chamriz和Dehkadeh-Sefid电台数据所示3(一个)和3 (b),分别。高速流事件通常会导致积极的斜放电的频率分布的几个月。对数变换消除了倾斜,最好安装在大部分的月河量的分布。对数正态分布时发现最适合每月河量约为67%的情况下,它被认为是计算参数对所有月的简化计算。因此,每月累计概率意味着排放计算使用(2)。

3.2。合适的正弦曲线

谐波在厄尔尼诺年的时间序列数据都装有正弦曲线。前两个谐波的时间序列数据被用来显示厄尔尼诺的影响相当,因为厄尔尼诺事件的进展非常缓慢,发生大规模[6]。因此,厄尔尼诺事件年分为两组,即第一谐波域和二次谐波域。

合身的正弦曲线数据如图4。第一个和第二个谐波的振幅为厄尔尼诺事件年计算使用(9)。结果表明,计算第一谐波振幅大于计算的第二次谐波振幅在65%的情况下两站。平均振幅对第一次和第二次谐波两站如表所示2。

第一次谐波的大小代表了ENSO事件流水量的大小反应(6]。出现差异的大小反应的均值和中位数组合是不平等的。在这种情况下,Kahya和Dracup6)提出,可以正确地估计反应的剧烈程度的总和计算振幅和均值和中位数之间的区别。对于对数正态分布数据,平均大于中位数。因此,均值和中位数之间的区别是加入幅值测量的影响。意味着数据的第一和第二次谐波两站如表所示2。不同均值和中位数分别为0.05,0.01和0.08,0第一和第二个谐波Chamriz Dehkadeh-Sefid站,分别。因此计算振幅和显示的值最大的厄尔尼诺现象对放电的影响。厄尔尼诺现象的最大影响排放在两站如表所示2。

3.3。善良和程度的显著性检验

方程(13)和(11)是用来计算的拟合优度和程度意义(DOS)正弦曲线的数据,分别。结果如表所示2。发现善良适合第一次谐波比二次谐波。重要的测试表明,厄尔尼诺现象影响放电的概率振幅高第一谐波。的概率是65%,Chamriz为85%,Dehkadeh-Sefid站。

3.4。时间的最大影响

相角或时间的最大影响是第一和第二次谐波计算使用(10)。最大影响站被发现出现在第7.28和第8.54月从一开始的24个月期限第一和第二次谐波,分别。换句话说,最大影响本月发生在厄尔尼诺年2月和3月的第一和第二个谐波。积极的迹象表明,厄尔尼诺现象增加放电引起的。

3.5。厄尔尼诺现象的比较和正常时期

对比每月平均放电在厄尔尼诺年,正常年与结果显示良好的协议。图5显示每月平均放电和95%置信水平的平均放电在Chamriz车站厄尔尼诺年,正常年。从图可以看出5每月流量的3个月相比是更高的厄尔尼诺年正常年。

4所示。结论

傅里叶分析被用来提取谐波信息月度河量数据来了解侯尔的厄尔尼诺现象对排放的影响。振幅和相位角,这两种特征的傅里叶级数,被用来显示最大影响力和厄尔尼诺现象对河道流量的影响。结果表明,厄尔尼诺现象影响放电的概率振幅是高第一谐波和Chamriz和Dehkadeh-Sefid站65%和85%,分别。平均,厄尔尼诺现象造成排放增加了15%在Chamriz站在Dehkadeh-Sefid车站和20%。最大的影响是在几个月的时间2月和3月的厄尔尼诺现象。可以预期,本研究的结果将有助于了解河道流量的变化由于厄尔尼诺现象反过来将有助于水资源管理者,大坝运营商,和政策制定者在水资源规划和管理以及洪水和干旱预测和缓解。