هیدروگراف سیل

مدل سازی توزیعی مکانی فرآیند بارش – رواناب در حوضه های آبخیز با توجه به کمی سازی مقادیر مولفه های گوناگون هیدرولوژیکی در هر نقطه از حوضه آبخیز ابزار مناسبی را برای مدیریت منابع آب، مهندسی رودخانه، طراحی سازه های کنترل سیل و شبیه سازی سناریوهای مختلف مدیریت حوضه آبخیز اهمیت ویژه ای دارد. در این پژوهش، از مدل KINEROS2 ، برای ارزیابی توزیع مکانی مقادیر مولفه های فرآیند بارش - رواناب جهت شناسایی پتانسیل تولید رواناب سطحی و پهنه های سیل خیز در حوضه آبخیز قورچای رامیان در شرق استان گلستان با مساحتی بالغ بر 254 کیلومترمربع استفاده شده است.  برای ارزیابی کارایی مدل، تعداد شش واقعه سیلاب و بارش متناظر حوضه آبخیز که دارای داده های ثبت شده بودند انتخاب و به دو دسته سه تایی تقسیم شد.  از دسته اول جهت اجرا و واسنجی و از دسته دوم جهت اعتبارسنجی مدل استفاده گردید. کاربری غالب آین آبخیز جنگل های هیرکانی و اراضی زراعی شیبدار می باشد. شبیه سازی فرآیند بارش - رواناب با گام زمانی ساعتی انجام شد. نتایج ارزیابی کارآیی مدل در حوضه آبخیز قورچای رامیان نشان داد که مدل KINEROS2 از بین مؤلفه های هیدرولوژیکی، دبی اوج و زمان تا اوج هیدروگراف سیل را به خوبی شبیه سازی می کند ولی در برآورد حجم سیل کارآیی خوبی ندارد. نقشه خروجی عمق رواناب شبیه سازی شده نشان می دهد که مناطق مختلف حوضه آبخیز دارای پتانسیل متفاوت سیلخیزی می باشند. بطوریکه بخش های میانی حوضه که دچار تغییرات کاربری اراضی گسترده ای از جنگل به اراضی زراعی شیبدار شده اند دارای خطر سیلخیزی بالا می باشند و بخش بالادست حوضه آبخیز علیرغم شیب زیاد پتانسیل سیلخیزی کمی دارد.

ساختار مدل هیدروگراف واحد لحظه ای ژئومورفولوژیکی احتمالاتی( (PGIUH متشکل از سیستم رده بندی آبراهه ای استراهلر و قوانین هورتن و نیز زمانهای پیمایش جریان آب بر روی سطوح(جریان روزمینی) و آبراهه های رده های مختلف حوضه جهت پیش بینی هیدروگراف خروجی حوضه است. روابط تجربی گوناگونی جهت تخمین زمان پیمایش جریان های روزمینی و آبراهه ای در دنیا ارائه شده است. در این نوشتار پس از استخراج داده های مورد نیاز ، صحت محاسباتی تعدادی از روابط زمان پیمایش از طریق مقایسه آماری هیدروگراف های پیش بینی شده با تعداد 10 واقعه بارش- رواناب در حوضه امامه مورد آزمون قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که زمان پیمایش سطوح تاثیر قابل ملاحظه ای بر تخمین هیدروگراف حوضه نداشته است ولی تاثیر زمان پیمایش آبراهه ها و به خصوص آبراهه اصلی تعیین کننده بوده است. همچنین هیچ یک از روابط زمان پیمایش آبراهه ای قادر نبوده است تمامی وقایع را به خوبی شبیه سازی کند. برخی از روابط وقایع معمول و پرتکرارتر حوضه و تعدادی دیگر از روابط وقایع شدیدتر و با دبی اوج بالاتر را بهتر تخمین زده اند. همچنین نوع پارامترهای بکار رفته در روابط در نتایج به دست آمده تاثیرگذار بوده اند. بکارگیری پارامتر وسعت حوضه آبگیر(A) در یکی از روابط، میانگین نتایج جاصل از شبیه سازی 10 واقعه را بهبود بخشیده است و نیز پارامتر شدت بارش موثر(i_e ) در یکی دیگر از روابط باعث شده تا برخلاف سایر روابط، هم برخی از وقایع کم شدت و پرتکرار و هم تعدادی از وقایع پرشدت و دارای دبی اوج بالاتر در بین بهترین نتایج آن قرار گیرد.