شبیه‌سازی هیدروگراف سیلاب رودخانه حوضه آتشگاه استان اردبیل با بهره‌گیری از الگوی بارش بهینه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه محقق اردبیلی

2 رئیس دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی

3 دانشگاه تبریز

چکیده

در این پژوهش هفت الگوی توزیع زمانی بارش (SCS، WMO، Huff1st، Huff2nd، Huff3rd، Huff4th و منطقه‌ای) به‌منظور شبیه‌سازی دبی حداکثر لحظه‌ای با مدل‌های بارش-رواناب SCS، CLARK و SNYDER در حوضه آتشگاه استان اردبیل ارزیابی گردید. هدف از این مطالعه شبیه‌سازی هیدروگراف سیلاب با استفاده از سیستم مدل‌سازی حوضه با بهره‌گیری از الگوی بارش برای منطقه مورد مطالعه می‌باشد. نقشه حداکثر بارش روزانه با مدل-های درون‌یابی کریجینگ و کوکریجینگ جهانی هر دو با مدل برازش دایره‌ای، کروی، نمایی، گوسی و نرمال و همچنین روش عکس فاصله وزنی، روش تابع شعاع محور، تخمین‌گرعام و تخمینگر موضعی درون‌یابی گردید. روش کوکریجینگ جهانی با مدل برازش نرمال، با حداقل خطا نسبت به سایر روش‌ها مناسب‌ترین مدل برای درون‌یابی بارش روزانه انتخاب گردید. الگوی توزیع زمانی بارش 6 ساعته منطقه‌ای از 7 واقعه بارش با زمان تداوم 5/4-5/6 ساعت تهیه گردید. برای حوضه متوسط شماره منحنی 5/76 به‌دست آمد. نتایج حاکی از آن بود که الگوی بارش Huff4th با داشتن حداکثر بارش در چارک چهارم دارای بیشترین دبی می‌باشد. بررسی دبی شبیه‌سازی شده با الگوهای متفاوت نشان داد در مدل بارش-رواناب SCS، الگوی بارش WMO و در مدل‌های SNYDER و CLARK الگوی Huff2nd نتایج مطوب‌تری را ارایه می‌دهند. الگوی بارش WMO با مدل بارش-رواناب SCS با داشتن حداقل مقادیر درصد خطای نسبی و ریشه میانگین مربعات خطا در برآورد حداکثر دبی لحظه‌ای به ترتیب برابر 7 درصد و 57/1 متر مکعب بر ثانیه، به عنوان مدل پیشنهادی برای حوضه آتشگاه انتخاب گردید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Simulation Flood Hydrograph of Atashgah Basin River of Ardabil Provice using optimized Rainfall Pattern

چکیده [English]

In the present study, seven temporal rainfall distribution patterns (i.e. SCS, WMO, Huff 1st, Huff 2nd, Huff 3rd, Huff 4th, and regional) were evaluated in order to simulate maximum flood flow using SCS, CLARK, and SNYDER, runoff rainfall models in Atashgah basin of Ardebil Province. The aim of this study is simulation of flood hydrograph using watershed modeling system and selection suitable rainfall pattern of study area. Daily maximum rainfall map was obtained by Kriging and Cokriging interpolation models using circular, globular, exponential, gaussian, and normal fitting models as well as reversed Weighted distance, function-radius-axis, general estimator, and local estimator methods. Universal cokriging model with normal method was selected as the best model. Temporal 6-h rainfall distribution pattern was obtained from 7 rainfall events with durations of 4.5-6.5 hours. The average of curve number was calculated to be 76.5 for the study area. the results obtained from the present study showed that Huff 4th rainfall pattern with the maximum rainfall in the 4th quarter simulat the highest flow. The simulated flow with different patterns indicated that in SCS model, WMO rainfall and in SNYDER and CLARK models, Huff 2nd pattern had the most realistic results compared to observed flow. SCS rainfall-runoff model using WMO rainfall pattern with minimum RE and RMSE equal to 7% and 1.57 m3/s respectively was selected as the best model for Atashgah basin.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Watershed modeling system
  • Geostatistics
  • SCS
  • Rainfall Distribation