نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشگاه ارومیه

2 مربی/دانشگاه پیام نور

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد مناطق بیابانی، دانشگاه تهران.

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشگاه ارومیه .

چکیده

برف شکلی از بارش است که به دلیل تأخیر زمانی بین زمان بارش و زمان تولید رواناب رفتار متفاوتی با دیگر شکل‌های بارش دارد و نقش بارزی در تعیین رژیم جریان و منابع آبی حوضه‌های آبریز کوهستانی دارد. حوضه آبریز دربند سملقان یکی از حوضه‌های آبریز کوهستانی استان خراسان شمالی می‌باشد که رواناب ناشی از آن از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش تلاش بر این بوده است که با استفاده از مدل شبیه‌سازی رواناب حاصل از ذوب برف (WinSRM)، رواناب روزانه حاصل از ذوب برف با استفاده از اطلاعات برف به دست آمده از تصاویر سنجنده مودیس در این حوضه آبریز برای سال‌های آبی 90-1389 و 91-1390مورد ارزیابی و شناسایی قرار گیرد که سال نخست به عنوان سال واسنجی و سال بعدی به عنوان سال اعتبارسنجی درنظر گرفته شد. این مدل رواناب ذوب برف را با استفاده از پارامترهای هواشناسی، هیدرولوژی و ویژگی‌های فیزیکی حوضه برآورد کرده و همراه با مقادیر مشاهداتی، به صورت نمودار و عددی ارائه می‌کند. نتایج کاربرد مدل، شبیه‌سازی موفق و قابل قبولی را نشان داد به طوری که در آن مقادیر دو شاخص ضریب تبیین و تفاضل حجمی به ترتیب برابر 88/0 و 3/3- درصد برای سال نخست و 72/0 و 3/0 برای سال بعدی می‌باشد. مقادیر به دست آمده، دقت بالای مدل را در برآورد رواناب ذوب برف حوضه مورد مطالعه، نشان می‌دهد و بیانگر قابلیت کاربرد مدل برای حوضه‌های دیگر منطقه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimation of Snowmelt Runoff in Northern Khorasan Basin by using winSRM Model(Case Study: Darband Samalghan Basin)

نویسندگان [English]

  • Mohammad Rashidi 1
  • Mahbobeh Haji biglo 2
  • Mahboobeh Sarbazi 3
  • Mohammad Ghaderi 4

2 payamnoor university

چکیده [English]

     Snow is a form of precipitation that plays a key role in runoff generation at mountain climate watersheds. Because of a time delay between the snowfall and its melting process, the generated runoff has a differnet behavior than other form runoff generations. DarbandSamalghan is one of the important mountain climate watersheds in North Khorsan province that its snowmelt runoff has a significant influence in the watershed streamflow. In this study a snowmelt runoff model (WinSRM) applied for runoff simulation during the two water year 2010-11 as calibration and 2011-12 for validation by using the MODIS satellite data. The model can estimate the snowmelt runoff using metorogical, hydrological and physical characterstics of the watershed as well as provinding the output simulations in diffrenet form of charts and values. The results showed a good agreement between the simulated and observed streamflow data. The determination coefficient and difference volume were 0.88 and -3.3 % for the first year, and 0.72 and 0.3 for the next year of simulation respectively. Finally, results of this study indicated the high capability of the WinSRM model and this model can be applied for the other watersheds in the region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Snow melt
  • Runoff
  • Degree-day factor
  • SRM model

1-    بیرودیان، ن و ن. جندقی.1384. برآورد رواناب ذوب برف به وسیله مدل SRM و مقایسه نتایج آن با اطلاعات آبنمود رودخانه در آبخیز زیارت، مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، 12 (6): 1-8.

 

2-    پرهمت، ج. ب. ثقفیان و ح. صدقی.1384. بررسی کاربرد مدل SRM در شبیه‌سازی رواناب حاصل از ذوب برف با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای در حوضه‌های بدون آمار برف (مطالعه موردی حوزه خرسان در کارون). نشریه تحقیقات منابع آب ایران، 1 (1):1-11.

 

3-    حسینی، م و ج. پرهمت. 1386. ارزیابی مدل ذوب برف (SRM) در حوضه آبخیز طالقان. چهارمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دانشگاه ساری.

 

4-    فتاحی، ا. م. دلاور و ا. قاسمی.1390. شبیه‌سازی رواناب ناشی از ذوب برف در حوضه‌های کوهستانی با استفاده از مدل SRM (مطالعه موردی: حوضه آبریز بازفت)، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 20 (23): 129-141.

 

5-    قاسمی، ا. ب. علیجانی و ا. فتاحی. 1389. شبیه‌سازی رواناب حاصل از ذوب برف با استفاده از مدل SRM (مطالعه موردی حوضه آبریز بختیاری)، اولین همایش ملی برف و یخ، دانشگاه شهرکرد.

 

6-    میریعقوب‌زاده. م.ح. 1386. شبیه‌سازی رواناب حاصل از ذوب برف. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، رشته مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی، دانشگاه مازندران. 145 صفحه.

 

7-    نجفی، ا. ج. قدوسی، ب. ثقفیان و ج. پرهمت. 1386. برآورد رواناب ذوب برف با استفاده از سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در حوضه شهرچایی ارومیه. مجله پژوهش و سازندگی، 3 (3): 177-185.

 

8-    نجفی، م. ج. شیخی وند و ج. پرهمت. 1383. برآورد رواناب حاصل از ذوب برف در حوضه‌های برف‌گیر با استفاده از مدل SRM (مطالعه موردی حوضه سد مهاباد). مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 11 (3): 111-122.

 

9-    Anonymous.1986. Results of an intercomparison of models of snowmelt runoff, Proceeding of Budapest Symposiom, World Meteorolgical Organizaton, July.

 

10- Aziaiian Firuzabadi, P. and S. Dadashi Khaneghah. 2007. Snow cover detection using image processing algorithm in Karaj and Latian basins, The Third International Conference, Earth from Space.

 

11- Bales, RC and Cline, D. 2003.Snow Hydrology and Resources (Western United Sates), In Handbook of Weather , Climate and Water: Dynamics,Climate, Physical Meteorology, Weather Systems, and Measurements, Ed. Potter T.D., Colman B.R., Wiley - Interscience, pp. 443-459.

 

12- Emre, A., Zuhal Akyu¨rekb, A., Arda, S., ormanc Aynur, S.¸ and A. U. ensoyc, 2014. Using MODIS snow cover maps in modeling snowmelt runoff process in eastern part of Turkey. Remote Sensing of Environment, 97: 216-230.

 

13- Georgievsky, M.V. 2009. Application of the snowmelt sun off model in the Kuban river basin using MODIS satellite images. Environmental Research Letters, 4 (4): 1-5.

 

14- Harshburger, B. 2010. Evaluation of Short-to-Medium Range Streamflow Forecasts Obtained Using an Enhanced Version of SRM. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA), 10:1752-1688.

 

15- Hong, M., and C. Guodong, 2003. A test of Snowmelt Runoff Model (SRM) for the Gongnaisi River basin in the western Tianshan Mountains, China. Chinese Science Bulletin, 48: 2253-2259.

 

16- Jian, W. and L. Shuo, 2005. Effect of climatic change on snowmelt runoffs in mountainous regions of inland rivers in Northwestern China. Earth Sciences, 44 (12): 881-888.

 

17- Leavesley, G.H., Lichty, R.W., Troutman, B.M., and L.G. Saindon, 1983. Precipitation-runoff modeling system: User's manual. U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report, 1-207.

 

18- Malcher, P. and M. Heidinger. 2004. Processing and data assimilation scheme for satellite Snow cover products in the hydrological model. EnviSnow journal, 52 (13):1-18.

 

19- Martinec, J., Rango, A., and R. Roberts, 2008. Snowmelt run off Model (SRM) user’s manual, college of agriculture and home economics, updated edition for windows, Win SRM Version 1.11, USDA Jornada Experimental Range, New Mexico State University, Las Cruces, NM 88003, U.S.A.

 

20- Martinec, J. and A. Rango. 1986. Parameter values for snowmelt runoff modelling. Journal of Hydrology, 84: 97-119.

 

21- Martinec, J. 1975. Snowmelt runoff model for stream flow forecasts. Nordic Hydrology, 6:145–154.

 

22- Quick, M. 1995. The UBC watershed model. In: Singh, V.J.(Ed.).Computer Models of Watershed Hydrology. Water Resources Publications, Colorado, pp. 233–280.

 

23- Seidel, K. and J. Martinec, 2004. Remote sensing in snow hydrology: Runoff modeling, effect of climate change. 18: 85-101.

 

24- Tahir, A., Chevallier, P., Arnaud, Y., Neppel, L. and B. Ahmad, 2011.  Modeling snowmelt-runoff under climate scenarios in the Hunza river asin, Karakoram Range, Northern Pakistan. Journal of Hydrology, 409 (12): 104-117.

 

25- Thakur, P. 2014. Snow melt run off status in part of ganga basin. Our National River Ganga, pp. 241-260.