همایون حصادی

سیل به عنوان یک مخاطره محیطی در بسیاری از نقاط دنیا و به خصوص در کشورهایی که در کنترل بحران و حفظ منابع خود ناکارآمد عمل نموده اند با روند رو به رشدی به وقوع می پیوندد. یک از راه های مقابله با این مخاطر ه پیش بینی وقوع سیلاب است. مدل های پیش بینی وقوع سیل ممکن است در فصول مختلف سال از دقت یکسانی برخوردار نباشند. با توجه به اهمیت این مسئله، در تحقیق حاضر نتایج مدل هیدروگراف واحد لحظه ای ژئومورفولوژی (GIUH) در پیش بینی وقوع سیل در فصول زمستان و بهار، در حوضه آبریز میناب (برنطین) مورد مقایسه قرار گرفته شده است. داده های تحقیق شامل حداکثر دبی ساعتی و بارش های متناظر آن ها برای سه واقعه بهار و سه واقعه زمستان است. روش کار به این طریق است که ابتدا پارامترهای مورد نیاز مدل GIUH شامل نسبت انشعاب، نسبت طول و نسبت مساحت برای حوضه تحت مطالعه برآورد گردید سپس با اجرای مدل برای وقایع انتخابی، مقادیر دبی اوج و زمان وقوع دبی اوج محاسباتی با مقادیر مشاهده ای همان وقایع مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج این مقایسه بیانگر این است که مدل GIUH در پیش بینی دبی اوج و زمان وقوع اوج وقایع سیل که در زمستان رخ می دهد (به ترتیب با مقادیر میانگین 09/20 و 64/45 درصد) به لحاظ اینکه با داده های مشاهده ای فاصله کمتری دارد، از دقت بالاتری نسبت به وقایع بهار (به ترتیب با مقادیر میانگین 3/57 و 7/119) برخوردار است.

پیش بینی درست وقوع سیلاب به ویژه در مناطق خشک که با بی نظمی و شدت بیشتری همراه است، از اهمیت زیادی برخوردار است. کمبود ایستگاه های هیدرومتری در این مناطق از کشور ما در کنار مزیت مهم مدل هیدروگراف ژئومورفولوژی (GIUH)، که با کمترین داده های اطلاعاتی امکان شبیه سازی بارش-رواناب یک حوضه را فراهم می کند، محققان این پژوهش را بر آن داشت تا ارزیابی مدل مذکور را در حوضه آبریز سد استقلال میناب به عنوان هدف خود درنظر بگیرند. مقادیر کمّی هر یک از پارامترهای ژئومورفولوژیک مدل GIUH که مهم ترین آن ها نسبت انشعاب، نسبت طول و نسبت مساحت است، با بهره گیری از نقشه رقومی ارتفاع با مقیاس 30 متر و به کمک فناوری GIS و الحاقیه HECGeoHMS محاسبه شده اند. در رتبه بندی آبراهه ها نیز از روش استرالر به عنوان مبنا استفاده شد. مدل هیدروگراف واحد ژئومورفولوژی در حوضه مورد بررسی با توجه به میانگین خطای محاسبه شده (معادل 22/17 درصد) برای دبی اوج 4 واقعه انتخاب شده، نتایج قابل قبولی داشته است؛ ولی در برآورد زمان وقوع دبی اوج مقدار خطا بیشتر بوده و در همه وقایع، زمان وقوع دبی اوج کمتر از زمان واقعی به دست آمده است. علاوه بر این، نتایج این مدل در حوضه مشابه مورد بررسی (آبنما) نیز با میانگین درصد خطای حدود 30 درصد در محاسبه دبی اوج نتایج قابل قبولی ارائه داد؛ بنابراین می توان از این مدل در شرایط مشابه و با اعمال تغییرات به نتایج مطلوبی رسید .

مناطق خشک به لحاظ بارش های رگباری یکی از آسیب پذیرترین بخش های جهان از نظر وقوع سیلاب می باشند، که ویژگی های رگباری پیش بینی سیلاب را در این مناطق دشوار می سازد. این پدیده در مناطق خشک و نیمه خشک ایران که داده های باران و رواناب ناقص می باشند شرایط پیش بینی را دشوارتر می گرداند. در این تحقیق حوضه آبریز سد میناب به عنوان نمونه ای از این مناطق، به دلیل دارا بودن داده ها، جهت شبیه سازی بارش – رواناب با استفاده از نرم افزار HEC-HMS استفاده شده است. در فرآیند محاسبات مدل جهت محاسبه ی تلفات رواناب حوضه از روش SCS، جهت تبدیل فرآیند بارش مازاد به جریان سطحی از روش هیدروگراف واحد SCS ، کلارک و اشنایدر و از مدل ثابت ماهانه برای محاسبه جریان پایه بهره گرفته شد. پارامترهای مدل بر اساس پنج هیدروگراف مشاهده ای مورد واسنجی و بر اساس دو هیدروگراف مشاهده ای دیگر اعتبارسنجی شد، که منجر به تنظیم پارامترهای حوضه آبریز گردید. تحلیل حساسیت مدل، نسبت به پارامترهای مختلف روش SCS نیز مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به درصد اختلاف کمتر بین دبی اوج مشاهداتی و محاسباتی روش هیدروگراف واحد SCS به عنوان روش مناسب برای حوضه مورد مطالعه تعیین شد. مقادیر RMSE برای هر سه مدل SCS، کلارک و اشنایدر به ترتیب برابر با 353/0، 75/117 و 620/79 می باشد. همچنین تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامترهای مختلف نشان داد که تاثیرگذارترین عامل بر مدل به ترتیب CN با مقدار 591/1، تلفات اولیه با مقدار حساسیت 335/1 و زمان تاخیر با مقدار 813/0 می باشند.

این مطالعه با هدف محاسبه مقدار دبی پیک سیلاب و شناخت عوامل موثر بر سیل­خیزی حوضه رازآور استان کرمانشاه با استفاده از روش SCS انجام شده است. برای محاسبه دبی پیک سیلاب، ابتدا حوضه به زیرحوضه­هایی با رتبه آبراهه­ای 5، 6 و 7 تقسیم شده و سپس فاکتورهای موثر بر سیل­خیزی حوضه مانند مساحت، شماره منحنی CN، زمان تأخیر، زمان تمرکز، شدت بارش، کاربری اراضی، شیب، زمین­شناسی و پوشش گیاهی مطالعه، و دبی پیک سیلاب در نرم­افزار SMADA محاسبه شده است. مقادیر دبی محاسبه شده از روش SCS نشان داد که بیشترین بده حداکثر سیلابی با دوره برگشت 100 سال به میزان s/ 85/691 مربوط به حوضه رازآور با رتبه آبراهه­ای 8 و مساحت Km2 1323، و کمترین بده 100 ساله به میزان /s m3 9/28 متعلق به زیر­حوضه شماره 10 با مساحت Km223 و رتبه آبراهه ای 5 می­باشد. برای تعیین موثرترین عامل در سیل­خیزی منطقه و جهت پیش­بینی مقدار دبی و ارائه مدل مناسب، دبی به عنوان متغیر وابسته و سایر فاکتورها به عنوان متغیرهای مستقل معرفی شده و این مقادیر در نرم­افزار SPSS مورد آنالیز قرار گرفته است. جهت تجزیه و تحلیل و نیز انتخاب موثرترین عامل یا عوامل در سیل­خیزی حوضه از رگرسیون چندگانه، ساده و لگاریتمی با استفاده از روش­های پیشرو و گام به گام (STEPWISE) استفاده و مدل­هایی برای حوضه ارائه گردید. لازم به ذکر است که مدل­های ارائه شده با سطح اعتماد 01/0 درصد قابل­قبول هستند. نتایج این مدل ها نشان داد که مساحت، زمان تاخیر و CNحوضه موثرترین عامل در سیل خیزی این حوضه به شمار می­روند.