ارزیابی تأثیر نحوه ی شکل گیری الگوی جریان بر هیدروگراف خروجی حوضه ی آبریز در شبیه ساز HEC-HMS (مطالعه موردی: حوضه آبریز رود زرد)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز.

2 استاد گروه هیدرولوژی و منابع آب، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز.

3 دانشیار گروه هیدرولوژی و منابع آب، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز

4 دانشیار گروه هیدرولوژی و منابع آب، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز .

چکیده

دست‌یابی به برآورد روان‌آب حوضه، مستلزم شبیه‌سازی هر چه واقعی‌تر فرایند بارش –روان‌آب است. تلاش برای نزدیک نمودن شبیه‌سازی به واقعیت فرایند، همواره مورد نظر محققین بوده است. چگونگی موقعیت اولین نقطه شروع روان‌آب در سطح حوضه، منجر به الگوهای مختلف به‌دلیل شکل‌گیری جریان شده و در نتیجه، در میزان دقت شبیه‌سازی فرایند، موثر است. الگوی تأخیری شکل‌گیری جریان در حوضه آبریز، به‌دلیل فرض تشکیل جریان از مرکز سطح، برخلاف الگوی متعارف در شبیه‌سازی نظیرHEC-HMS، به واقعیت شروع جریان، نزدیک‌تر به‌نظر می‌رسد. در تحقیق حاضر برای ارزیابی الگوی تأخیری، در حوضه آبریز رود زرد، به مقایسه آن با الگوی متعارف در شبیه‌ساز HEC-HMS پرداخته شد. نتایج نشان داد الگوی تأخیری، برخلاف الگوی متعارف، به‌دلیل افزایش تعداد پارامترها، به ازای سه واقعه بارش، دارای مقادیر توابع هدف Nashو PWRMS به‌ترتیب 13/0- ، 37/0 ، 08/0- و 49/2، 35/8، 41/6 می‌باشد که در مقایسه با مقادیر نظیر آن‌ها 57/0، 68/0، 43/0، و 03/1، 96/6، 87/3 در الگوی متعارف، دارای دقت پایین‌تری بود.‌ این در حالی است که تحلیل حساسیت پارامترها نشان داد، نوع الگو، در حساسیت نسبی پارامترها، متفاوت است. به‌طوری‌که در الگوی تأخیری، پارامتر k، در مقایسه با پارامتر CN از حساسیت بیشتری نسبت به حساسیت آن‌ها در الگوی متعارف، برخوردار است. مقایسه دو الگوی انتخابی در برآورد حجم سیلاب، نشان داد که الگوی تأخیری عملکرد مناسب‌تری نسبت به الگوی متعارف دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluating the effect of formation of flow pattern on the outflow hydrograph in the HEC-HMS simulator (case study: Roudzard basin)

نویسندگان [English]

  • Behzad Moteshaffeh 1
  • Ali Mohammad Akhoond Ali 2
  • Mohammad Reza Sharifi 3
  • Heidar Zarei 4
1 1- Graduated with a PhD in water resources, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Professor, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Associate Professor, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
4 Associate Professor, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
چکیده [English]

Achieving basin runoff estimation requires a more realistic simulation of the precipitation process. Simulation closer to the reality of the process has always been the goal of the researchers. How the first starting point of runoff at the basin level is, leads to different patterns, therefore, is effective in the accuracy of the process simulation. The lagged pattern of flow formation in the catchment area, due to the assumption of the formation of the flow from the center of the surface, is closer to the current flow reality than the conventional pattern in simulation, such as HEC-HMS. The present study was designed to evaluate the latent pattern in the catchment area of the Roudzard River, comparing it with the conventional model in the HEC-HMS simulator. The results showed that the lagged pattern, in contrast to the conventional model, increased the number of parameters for the three rainfall events, the values of the Nash and PWRMS were 0.13, -37.0, -0.08 and 2.49, 8.35, 6.41 respectively Which had a lower accuracy in comparison with the values of them such as 0.57, 0.68, 0.43 and 1.03, 6.96, 3.87 in the conventional pattern. However, sensitivity analysis of the parameters indicated the type of pattern is different in the relative sensitivity of the parameters. As in the delay pattern, the K parameter is more sensitive than the conventional pattern compared to the CN parameter. Comparison of two selected patterns in estimating flood volume showed that the delay pattern has a better performance than conventional pattern.

کلیدواژه‌ها [English]

  • HEC-HMS model
  • Routine pattern
  • Lag pattern
  • Runoff generation

مراجع

Akhound-Ali, A.M. and Seyyed Kaboli, H., 2009. Evaluation of SCS and Clark Unit Hydrograph Methods to Simulate flood events In Kasilian Basin. In 5th Conference on Watershed Management Science and Engineering  (Natural Hazards Sustainable Management) Iran, Gorgan (In Persian).
 
2- Alavi, S. and Akhound-Ali, A.M. and Ghomshi, M., 2010. Replacement of subbasin area instead of subbasin channel in lag method of runoff routing, Thesis, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran. 112p. (In Persian).
3- Alizadeh, A., 2007. Principles of Applied Hydrology., Central Library Publication of Ferdowsi University of Mashhad . (In Persian).
 
4- Azizpour, Z., Akhound-Ali, A.M., Sharifi, M.R. and Zarei, H., 2017. Development of Semi distributed Lag-and-Route Model by Synthetic Unit Hydrograph, Thesis, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran. 152p. (In Persian).
 
5- Beven, K., 2012. Rainfall Runoff Modeling The Primer. John Wiley & Sons.
 
6- Brirhet, H. and ,Benaabidate, L., 2016. Comparison Of Two Hydrological Models (Lumped And Distributed) Over A Pilot Area Of The Issen Watershed In The Souss Basin, Morocco. European Scientific Journal, 12(18), PP. 347-358
 
7- Choudhari, K., Panigrahi, B. and Chandra Paul, M., 2014. Simulation of rainfall-runoff process using HEC-HMS model for Balijore Nala watershed, Odisha, India), International Journal Of Geomatics and Geosciences, 5(2), pp. 253-265.
 
8- Chow, V.T. Maidment, D.R, and Mays, L.W., 1988. McGraw-Hill Series in Water Resources and Environmental Engineering. Applied Hydrology. McGraw-Hill. New York.
 
9- Franchini, M. and Pacciani, M., 1991. Comparative analysis of several conceptual rainfall-runoff models. Journal of hydrology, 122(1-4), pp.161-219.
 
10- Hosseini, M., Jafar Biglou, M., Yamani, M. and Ground, F., 2015. Prediction of historical floods of the Kashkan River using the hydrological model HEC-HMS. Journal of Quantitative Geomorphological Research, 4(1), pp.118-133. (In Persian).
 
11- Karimi, M. Malekinezhad, H., Aghbari, H. and Azizian, M.S., 2011. Evaluation of different runoff Hydrograph simulations using HEC-HMS software (case study: Chehel Gazi basin). Iranian Water Research Journal, PP.29-38 (In Persian).
 
12- Laganier, O., Ayral, P. A., Salze, D. and Sauvagnargues. S., 2014. A coupling of hydrologic and hydraulic models appropriate for the fast floods of the Gardon River basin (France). Natural Hazards and Earth System Science, 14, PP. 2899-2920.
 
13- Mahdavi, M., 2003. Applied Hydrology. Tehran University Publications. (In Persian).
 
14- Moradkhani, H. and Sorooshian, S., 2008. General Review of Rainfall-Runoff Modeling: Model Calibration, Data Assimilation, and Uncertainty Analysis (pp. 1-24). Springer Berlin Heidelberg.
 
15- Noori, F., Behmanesh, J, Mohammadnejad, B. and rezaei, H., 2012. Evaluation of WMS/HEC-HMS model in flood prediction of Ghorveh basin. Journal of Water and Soil Conservation, 19(4), pp. 201-210. (In Persian).
 
16- Scharffenberge, W., 2016. Hydrologic Modeling System HEC-HMS User’s Manual. US Army Corps of Engineering.
 
17- Vinogradov. Y. B. 2009. Runoff Generation and Storage in Watershed. In Hydrological Cycle  Vol. III.
 
18- Vivoni, E. R., Entekhabi, D., Bras, R. L., and Ivanov, V. Y., 2007. Controls on runoff generation and Scale-dependence in a distributed hydrologic model, Hydrology and Earth System Sciences discussions (HESSD), 4, pp. 983-1029.
 
19- Zolfaghari, H., Tahmasebipour, N. and Baharvandi, N., 2014. Simulation of Kashkan Basin Rainfall-Runoff Relations Using SCS Method. Geography and Environmental Sustainability, 4(1), pp.1-12. (In Persia).
علوم و مهندسی آبیاری
دوره 46، شماره 2
شهریور 1402
صفحه 1-14

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 13 شهریور 1397
  • تاریخ بازنگری: 21 مهر 1397
  • تاریخ پذیرش: 22 مهر 1397
  • تاریخ انتشار: 01 شهریور 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار