یکی از متغیرهای موثر بر شکل آبنمود سیلاب ها، الگوی توزیع زمانی باران می باشد. بنابراین اطلاع در مورد الگوی مناسب توزیع زمانی باران برای تخمین سیلاب می تواند یکی از اهداف هیدرولوژیست ها باشد. برای دستیابی به هدف مذکور رگبارهای حوزه آبریز رود زرد با مساحتی معادل 875 کیلومتر مربع واقع در شمال شرق خوزستان (جنوب غرب ایران) مورد مطالعه واقع شد. رگبارهایی که در این مطالعه مد نظر قرار گرفتند رگبارهای فراگیری بودند که منجر به سیلاب های قابل توجهی در خروجی حوزه گردیده اند. تعداد چهار ایستگاه باران نگاری در حوزه مذکور به عنوان شاخص و در دوره آماری 1349 لغایت 1381 انتخاب گردیدند. 13 رگبار که دارای متوسط ارتفاع بارندگی از حداقل 38 میلی متر تا حداکثر 180 میلی متر بودند انتخاب شده و الگوی بارندگی مربوط به هر یک از آنها تهیه گردید. متوسط ارتفاع بارندگی ناشی از 22 ایستگاه باران سنجی برای مجموعه رگبارها در حوزه رود زرد 86.5 میلی متر بدست آمد. نتایج این تحقیق مبتنی بر پیشنهاد یک الگوی توزیع زمانی مناسب بر اساس میانگین درصد تجمعی بارندگی در پایه های زمانی مشترک برای هر یک از رگبارها و یک الگوی دیگر، که از الگوی مربوط به 13 رگبار است، برای کل حوضه آبریز رود زرد می باشد.

در روش های مرسوم لرزه نگاری به صورتی انجام می شود که از یک نقطه چند بازتاب به وجود آید و این مسیله با افزایش فاصله بین چشمه و گیرنده همراه است. برای از بین بردن اثر دورافت بین چشمه و گیرنده از عملگر پردازشی تصحیح برونراند نرمال استفاده می شود. هنگامی که در زیر سطح زمین، بازتابنده های شیب دار متقاطع با شیب متفاوت وجود دارد، این عملگر پردازشی در حذف اثر دورافت داده های لرزه ای ناتوان عمل می کند. لذا به مراحل پردازشی اضافی نیاز است. عملگر پردازشی تصحیح برونراند شیب می تواند به برداشتن اثر شیب از سرعت برانبارش بازتابنده ها کمک کند.در این مقاله، با استفاده از تبدیل فوریه دوبعدی، کارایی عملگر پردازشی تصحیح برونراند شیب در برداشتن اثر شیب از سرعت برانبارش داده های مصنوعی و دو خط لرزه نگاری دو بعدی یکی از مناطق ایران مرکزی مورد بررسی قرار گرفت. مدل های مصنوعی مورد مطالعه شامل یک لایه افقی متقاطع با یک لایه افقی متقاطع با یک شیب دار با سرعت ثابت و همچنین لایه های شیبدار با سرعت های متفاوت است. از این بررسی نتایج زیر حاصل شد. 1- سرعت برانبارش مستقل از شیب بازتابنده ها شدند و برای بازتابنده های با شیب متقاطع عمل برانبارش بهبود یافت. 2- سرعت های بر انبارش و نتایج مهاجرت داده ها بهبود یافتند. 3- پیوستگی بازتابنده ها بهبود یافت. 4- انطباق خطوط در محل بازتابنده ها بهبود یافت. 5- نوفه های همدوس شیب دار تضعیف شدند. 6- نسبت سیگنال به نوفه بهبود بخشیده شد.

به منظور دستیابی به منحنی های تجمعی بارندگی و تعیین الگوی مناسب برای توزیع زمانی بارندگی، بارندگی های تجمعی که توسط باران سنج ها تعیین شده بودند در منطقه جنوب غربی زاگرس جمع آوری شد. داده های باران سنجی از این ایستگاه ها دارای کیفیت آماری متفاوتی بودند. این داده ها توسط روش های موجود مورد آزمون همگنی قرار گرفته و بعد از بررسی های اولیه بر روی کمیت و کیفیت این داده ها و تعیین داده هایی قابل اعتماد، یک مدل کامپیوتری برای تعیین منحنی های تجمعی بارندگی تهیه گردید. در این مدل درصد تجمعی ارتفاع بارندگی و درصد تجمعی زمان بارندگی در تمام ایستگاه های باران سنجی مورد مطالعه، تعیین گردیدند. در بررسی فوق 3 حالت مختلف در نظر گرفته شد. در مرحله اول منحنی های تجمعی بارندگی برای هر رگبار در تمام ایستگاه های باران سنجی منطقه مورد مطالعه، بدست آمد. در مرحله بعد یک ایستگاه باران سنجی در تمام رگبارهای انتخاب شده مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله سوم این عملیات برای تمام ایستگاه ها در تمام رگبارها به طور هم زمان انجام گرفتند. در هر یک از سه مرحله فوق، دسته منحنی هایی با احتمال های از 10 تا 90 درصد بدست آمد که نمایانگر منحنی های تجمعی بارندگی و توزیع زمانی بارندگی روزانه در منطقه ای خاص بوده است. با استفاده از مدل ایجاد شده در این تحقیق می توان منحنی های تجمعی بارندگی را جهت کاربرد در مدل های باران- دبی در جایی که دارای تعداد مناسبی ایستگاه باران سنج می باشد مورد استفاده قرار داد.

الگوی توزیع زمانی بارندگی می تواند در تولید رواناب و هدررفت خاک طی بارندگی نقش ایفا کند. در این پژوهش چهار الگوی بارندگی یکنواخت، پیش افتاده، بینابین و دیرکرده بررسی شدند. مقدار بارندگی در همه الگوهای بارندگی 20 میلی متر بود. در الگوی بارندگی یکنواخت، شدت بارندگی (20 میلی متر بر ساعت) ثابت بود و در الگوهای بارندگی غیریکنواخت، بیشترین شدت (40 میلی متر بر ساعت) در دوره 15 دقیقه اعمال شد. آزمایش ها در کرت هایی به ابعاد 60 سانتی متر در 80 سانتی متر در دامنه ای با شیب 9 درصد در سه تکرار انجام گرفت. الگوهای بارندگی در پنج رخداد با فاصله یک هفته بر کرت ها اعمال شدند. نتایج نشان داد که تفاوتی معنی دار بین الگوهای بارندگی از نظر رواناب و هدررفت خاک وجود دارد (0/01 >p). این تفاوت به دلیل تخریب ساختمان خاک سطحی و کاهش نفوذپذیری خاک به ویژه در زمان اوج شدت بارندگی (40 میلی متر بر ساعت) بود. بیشترین مقدار رواناب در باران دیرکرده (3/43 میلی متر) و بیشترین مقدار هدررفت خاک (61/47 گرم بر مترمربع) در باران بینابین رخ داد که دلیل آن وقوع اوج شدت بارندگی در اواخر بارندگی و نقش مؤثر آن در تخریب بیشتر ساختمان خاک و کاهش شدت نفوذ بود. بررسی تغییرات رواناب و رسوب در رخدادهای بارندگی نشان داد که روند هدررفت خاک در الگوی بارندگی یکنواخت همسو با روند تولید رواناب است؛ درحالی که در سایر الگوها تغییرات هدررفت خاک از تغییرات رواناب پیروی نکرد. این نتایج نشان می دهد که در الگوهای بارندگی غیریکنواخت، در کنار مقدار تولید رواناب، دردسترس بودن ذرات فرسایش پذیر نیز عامل مؤثر در هدررفت خاک است. نتایج این پژوهش ضرورت آگاهی از الگوی توزیع بارندگی و تغییرات رخداد به رخداد آن را برای پیش بینی دقیق فرسایش خاک در منطقه نیمه خشک آشکار می کند.

اولین گام در بیشتر روش های معمول در برآورد سیلاب طراحی انتخاب بارندگی طراحی است. باران طراحی دارای ویژگی هایی نظیر چگونگی توزیع زمانی مقدار باران در طول بارندگی می باشد. در این پژوهش به منظور تعیین الگوی احتمالاتی توزیع رمانی بارش از داده های 9 ایستگاه باران نگار در استان سیستان و بلوچستان استفاده شده است. در این روش در هر تداوم بر مبنای این که بیشترین مقدار بارش در کدام چارک اتفاق افتاده، رگبارهای چارک اولی، دومی، سومی و چهارمی مشخص و منحنی های مربوطه با احتمالات 10 تا 90 درصد ترسیم می گردد. نتایج نشان می دهد که حداکثر فراوانی وقوع رگبارها در تداوم های کوتاه مدت مربوط به رگبارهای چارک اولی بوده و در کلیه ایستگاه ها به جز خاش، کهیر و سرباز رگبارهای تداوم 1، 2، 3 و 6 ساعته جزو رگبارهای چارک اولی می باشند. در تداوم 9، 12 و 18 ساعته رگبارها در هر چهار چارک پخش و در تداوم 24 ساعته به جز ایستگاه کهیر بقیه در گروه رگبارهای چارک دومی قرار دارند. حدود 80 درصد بارندگی در پریودهای کوتاه مدت و در چارک های اول و دوم و بارندگی های طولانی مدت در چارک سوم اتفاق می افتد.

تعیین تغییرات الگوی زمانی و مکانی بارندگی نقش موثری در مدیریت منابع آب، کنترل مخاطرات طبیعی و طراحی زیرساخت های توسعه ایفا می کند. در این پژوهش تغییرات مکانی و زمانی شاخص تراکم بارندگی روزانه (CI) در گستره کشور ایران و با در نظر گرفتن 80 ایستگاه هواشناسی در دوره آماری سی ساله 1987-2016 مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این روند تغییرات شاخص CI به صورت سالانه نیز توسط آزمون ناپارامتریک من-کندال مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار این شاخص طی دوره سی ساله و در گستره ایران از 0. 57 تا 0. 71 متغییر می باشد. بیشترین مقادیر CI مربوط به مناطق ساحلی واقع در دریای خزر و خلیج فارس است که نشان دهنده تمرکز بارندگی در روزهای خاصی از سال در این مناطق می باشد. همچنین 64 ایستگاه از 80 ایستگاه مورد بررسی در این پژوهش روند رو به افزایش مقدار شاخص تراکم بارندگی روزانه را تجربه کرده اند. در ضمن با اعمال آزمون همبستگی اسپیرمن بر روی تمامی ایستگاه ها مشخص شد که همبستگی معنی دار و معکوس میان شاخص تراکم بارندگی روزانه، ارتفاع از سطح دریا و عرض جغرافیایی وجود دارد.

تاثیر الگوی توزیع زمانی بارش در طراحی سدهای بزرگ، شبکه جمع آوری رواناب شهری، آبگذرها، زهکش ها و پتانسیل سیل خیزی و همچنین فرسایش خاک از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق، برای تعیین الگوی توزیع زمانی بارش در استان خراسان بزرگ از گراف های باران نگاری 18 ایستگاه باران سنجی ثبات استفاده شده است. عمق بارش در فواصل زمانی مشخص از گراف های باران نگاری به ازای هر پایه زمانی استخراج و بارش به چهار چارک تقسیم شد. با اعمال روش رتبه بندی، الگوی توزیع زمانی بارش ها در پایه های زمانی 1، 3، 6، 9، 12، 18 و 24 ساعته به دست آمد. سپس منحنی مقدار بارندگی در مدت زمان وقوع بی بعد شده، درصد بارش در چهار چارک زمانی محاسبه و به هر چارک رتبه ای اختصاص داده شد به طوری که بیشترین درصد بارش رتبه 1 گرفت. در نهایت، با میانگین گیری از رتبه های دریافتی توسط چارک ها و درصد عمق بارش اتفاق افتاده در هر رتبه، ضمن تعیین رتبه شاخص، الگوی نهایی هر تداوم (پایه زمانی) مشخص گردید. برای تعیین میزان دقت الگوهای به دست آمده و ارزیابی آماری آنها بعد از تشکیل جدول توافقی از آزمون کای اسکوئر استفاده شد. نتایج این بررسی نشان می دهد که در استان خراسان بزرگ: الف) در اغلب بارش های کوتاه مدت، شدت بارندگی در %25 اول بارش حداکثر می باشد، ب) در بارش های بلند مدت بیشترین عمق بارش در %25 دوم به وقوع می پیوندد ج) به طور کلی در استان های خراسان که از نظر اقلیمی خشک و نیمه خشک می باشند، در نیمه اول بارندگی بیش از 50 درصد بارش اتفاق می افتد.