KFUPM ePrints

Predicting short-duration, high-intensity rainfall in Saudi Arabia.

Al-Khalaf, Hassan Abdullah (1997) Predicting short-duration, high-intensity rainfall in Saudi Arabia. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
7Mb

Arabic Abstract

ان تقدير عودة فترة الكثافة العالية لهطول الأمطار أمر هام جداً بالنسبة للعديد من الجوانب الهندسية مثل تصميم المصارف الكنتورية والسدود ومجالي التصريف تحت الطرف وتصريف المياه في حقول الطيران ومصارف مباه الأمطار في المناطق الحضرية والسدود للسيطرة على الفيضانات أو الترسب في مستنجمعات المياه . اقترح عالمان أمريكيان وهما هيرشفيلد وبيل (1969م) علاقتين لتقدير عمق هطول الأمطار في الولايات المتحدة الأمريكية وادعيا بأن هاتين العلاقتين تنطبقان على كل العالم . اننا نحاول في هذه الدراسة أن نختبر إمكانية تطبيق هاتين العلاقتين في المملكة العربية السعودية . ولفعل ذلك تم الحصول على بيانات عن هطول الأمطار من وزارة الزراعة والمياه في المملكة العربية السعودية من 28 محطة . بعد ذلك تم جدولتها وتحليلها باستخدام الحاسب الآلي برنامج غامبل 2 ، وذلك من أجل الحصول على منحنيات الكثافة/ الفترة/ التردد التي تمثل الأقاليم العاملة للمملكة (لها سجلات 10 سنوات على الأقل) . تم تـخطيط مجموعة من المنحنيات باستخدام بيانات الكثافة/ الفترة/ التردد لتكون أساساً للتحليل . تم عمل جدول تمثل معدلات الكثافة إلى عمق 60 دقيقة لهطول الأمطار للثماني والعشرين محطة . من بيانات الكثافة/ الفترة يتم حساب معدلات كثافة فترات العودة لخمس وعشرين عاماً إلى 10 سنوات بالنسبة لفترات 10 و 60 و 120 دقيقة ويتم جدولتها . تمت المقارنة في نفس الجداول بين المعدلات التي تم الحصول عليها ، وذلك الخاصة ببيل (1969م) . تم الحصول على منحنيات نموذجية بواسطة التحليل التراجعي لكل محطة أيضاً باستخدام بيانات الكثافة/ الفترة . تم عمل نفس التحليل لحساب معدلات الكثافات المطابقة لمقادير 2 ، 5 ، 25 ، 50 ، 100 سنة والمطابقة لمقدار 10 سنوات لفترة الستين دقيقة . ثم تم جدولة النتائج ومقارنتها بمعدلات بيل (1969م) . تم أيضاً الحصول على منحنيات نموذجية باستخدام طريقة التحليل التراجعي . أظهرت النتائج أن هطول الأمطار ذات الفترة القصيرة/ الكثافة العالية بعيد عن العلاقة العالمية التي اقترحها بيل أو هيرشفيلد . تم حساب متوسط قيم بيانات هطول الأمطار لكل منطقة في امملكة وتم تحليله باستخدام برنامج غامبل 2 لإعطاء بيانات متوسطة الكثافة/ الفترة . تم الحصول من هذه البيانات على منحنيات نموذجية كالسابقة . من المنحنيات النموذجية التي تم الحصول عليها لكل محطة تم حساب متوسط المعاملات لكل منطقة . تمت جدولة متوسط القيم الذي تم الحصول عليه من بيانات هطول الأمطار والكثافات ومن المعاملات وتم اختيار النموذج الذي أظهر أقل خطأ على أنه يمثل المنطقة .

English Abstract

Estimation of return period of high-intensity rainfalls is very important in several engineering aspects, such as design of contour drains, dams, road culverts, airfield drainage, storm sewers in urban areas, and flood or sediment control dams in water catchments. Two scientists from USA Hershfield and Bell (1969) proposed two relationships for estimating rainfall depths in USA they claimed that those relations are applicable in the whole world. In this study we are trying to check if these relations can be applied in Saudi Arabia. In order to do that, rainfall data was obtained from the Ministry of Agriculture and Water in Saudi Arabia for 28 stations. It was then tabulated and analyse using the computer program Gumbel2 in order to obtain the intensity/duration/frequency curves representing 9 operational regions of the Kingdom (having at least 10-years of records). A set of curves was plotted using the intensity/duration/frequency data to be the basis of the analysis. Tables representing the ratios of the intensity to that of 60 min. rainfall depth are constructed for the 28 stations. From the intensity/duration data the ratios of intensity of the return period of 25-years to that of 10-years were calculated for durations of 10, 60, and 120 min. and tabulagted. In the same tables a comparison was made between the ratios obtained and those of Bell's (1969). Model curves obtained by regression analysis for each station also by using the intensity/duration data. The same analysis was performed for calculating the ratios of intensities corresponding to the 2, 5, 25, 50, and 100-year value to that of the 10-year value for the 60 min. duration. Then the results were tabulated and compared to Bell's (1969) ratios. Model curves were also obtained using regression analysis methods. The results showed that the short duration/high intensity rainfall was far from the universal relationship suggested by Bell or Hershfield. The average values of the rainfall data were calculated for each region in the Kingdom and analysed using Gumbel 2 program to produce average intensity/duration data. From these data, model curves representing each region were obtained. From the tables constructed, the average densities were calculated for each region and model curves were obtaine as before. From the model curves obtained for each station, the average coefficients were calculated for each region. The average values obtained from rainfall data intensities and from coefficients were tabulated and the model showing the least error was chosen as the representative model for that region.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:1997
Date Type:Completion
Subjects:Civil Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Civil Engineering Dept
Creators:Al-Khalaf, Hassan Abdullah
Committee Advisor:Ishaq, Achi M.
ID Code:10071
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:55
Last Modified:25 Apr 2011 09:59

Repository Staff Only: item control page