مطالعه عددی اثر تعداد زیرحوضه‌های رودخانه بر منطعف‌سازی ضرایب روندیابی سیلاب بر پایه روش‌های بی بعد، مطالعه موردی: رودخانه سفیدرود
مقدمهامروزه تخمین دبی حاصل از رگبارها به‌خصوص در حوضه‌های کوچک و فاقد آمار، در میان هیدرولوژیست‌ها از اصلی‌ترین زمینه‌های تحقیقاتی بوده است که برآورد حجم رواناب حاصل از بارندگی و به‌کارگیری روش‌های جمع‌آوری و مهار آب‌های سطحی چه از نظر تامین آب و چه از نظر پیش‌گیری از وقوع سیلاب، از اهمیت زیاد...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI)
2023-06-01
|
| Series: | Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jwem.areeo.ac.ir/article_127933_62bdd4d17d8c0225cbd4a8b5471e1b4e.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1832539804998303744 |
|---|---|
| author | رامتین صبح خیز فومنی علیرضا مردوخ پور محمدرضا فلاح قویدل |
| author_facet | رامتین صبح خیز فومنی علیرضا مردوخ پور محمدرضا فلاح قویدل |
| author_sort | رامتین صبح خیز فومنی |
| collection | DOAJ |
| description | مقدمهامروزه تخمین دبی حاصل از رگبارها به‌خصوص در حوضه‌های کوچک و فاقد آمار، در میان هیدرولوژیست‌ها از اصلی‌ترین زمینه‌های تحقیقاتی بوده است که برآورد حجم رواناب حاصل از بارندگی و به‌کارگیری روش‌های جمع‌آوری و مهار آب‌های سطحی چه از نظر تامین آب و چه از نظر پیش‌گیری از وقوع سیلاب، از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش، اثر انتخاب نوع هیدروگراف‌های تبدیل جریان بر مقدار خطای محاسباتی در برآورد سیلاب مرز بسته شده، با استفاده از شبیه‌سازی تبدیل بارش به سیلاب در یک دوره بلند آماری حدودا 20 ساله، بین بازه زمانی 23 ژانویه 2000 تا 23 سپتامبر 2021 میلادی در حوزه آبخیز آستانه-کوچصفهان با نرم‌افزار HEC-HMS، بررسی شد. همچنین، بررسی اهمیت ضرایب بی بعد ماسکینگام در تدوین الگوی توزیع سیل در یک شبیه‌ساز کامپیوتری انجام شد.مواد و روش‌هابرای انجام پژوهش، از دو نوع مدل در استخراج هیدروگراف جریان استفاده شد. مدل اول با استفاده از تلفیق مجموعه کلی زیرحوضه‌ها تا مرحله‌ای که تنها پنج زیرحوضه کلی و یا چهار زیرحوضه در بالادست حوزه آبخیز منتهی به خروجی محدوده ادامه پیدا کرد، انجام شد. روند حذف زیرحوضه‌ها با ترکیب مساحت و دیگر پارامترهای فیزیوگرافی در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی و با استفاده از الحاقی HEC_GeoHMS انجام شد.نتایج و بحثتحلیل نتایج و انجام روندیابی، نشان داد که هر یک از روش‌های تبدیل جریانات سطحی تحت عناوین شناخته شده و پر کاربردتر، دارای محدودیت‌ها، ضعف‌ها و قوت‌هایی هستند که می‌توان آن‌ها را به‌عنوان رگرسیون‌های محلی نیز برای این تبدیل قلمداد کرد. روش SCS، به‌عنوان شناخته شده‌ترین روش، با توجه به محدودیت کمتر آن در مدل‌های با مقیاس متعارف محلی در حدود حوزه‌های آبخیز درجه سوم، نشان داد که خطای به‌دست داده شده در آن کمتر از موارد دیگر بوده است. این مقدار خطا به خودی خود قابل پیش‌بینی نیز بوده است. روش Clark که رویکرد سازهای بیشتری نیز دارد، مانند روش محاسباتی اشنایدر، خطا چه در صورت کلی خود، و چه در مقادیر بیشینه، لحظه وقوع و حجم را با انحراف بیشتری نسبت به رخداد واقعی زمین در ایستگاه هیدرومتری محاسبه می‌کند، به‌خصوص که روش اشنایدر در پیش فرض خود برای حوضه‌های بزرگ طراحی شده است. در این مطالعه، بر خلاف روش SCS که در آن به رقم خطا به‌صورت تابع NASH به مقدار 0.540 و RMSE به مقدار 0.7 و همچنین، درصد انحراف با مقدار 28.01 اشاره شده، برای روش کلارک تابع NASH، RMSE و درصد انحراف به‌ترتیب به مقدار 0.533، 0.7 و 29.71 بوده است. همچنین، این محاسبه از نظر خطاسنجی نیز موید آن است که یکی از بهترین ملاک‌های مشاهده اختلاف نمی‌تواند RMSE باشد. در مدل جزیی تحلیل اثر روندیابی نیز، خطای 0.537 در تابع NASH بسیار به رقم محاسبه شده در مورد مشابه (مدل تجمیع شده اولیه) نزدیک است. با این حال، انجام این خطاسنجی نباید منجر به این تلقی شود که ایجاد مدل‌های با جزییات بیشتر نمی‌تواند به بهبود و یا تخریب ساختار عددی آن منجر شود. زیرا اگرچه تفاوت‌های خطاسنجی به شکل مشخصی قابل چشم‌پوشی است، اما مقدار مجموع جریان در مدل تجمیع شده برابر با 19.67 میلیون متر مکعب حاصل شده است. در حالی‌که همین پارامتر در مدل جزیی دارای 277655 متر مکعب اختلاف است.نتیجه‌گیریدر مجموع می‌توان بیان کرد، تفکیک دبی پایه با روش‌های پیشرفته نظیر WHAT لزوما نمی‌تواند به افزایش همبستگی بین داده‌های مشاهداتی در یک مدل تداومی کمک کند. از طرفی، محاسبه دبی‌هایی که تحت عنوان انحراف از شبکه هیدروگرافی در فرایند جریانات سیلابی خارج می‌شوند، شرط اساسی کاهش خطای مدل‌ها فارغ از نوع هیدروگراف منتخب در مدل است. |
| format | Article |
| id | doaj-art-28131973ff414a1aa97799280b8299b1 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2251-9300 2322-536X |
| language | fas |
| publishDate | 2023-06-01 |
| publisher | Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI) |
| record_format | Article |
| series | Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz |
| spelling | doaj-art-28131973ff414a1aa97799280b8299b12025-02-05T08:25:00ZfasSoil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI)Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz2251-93002322-536X2023-06-0115222424110.22092/ijwmse.2022.356464.1923127933مطالعه عددی اثر تعداد زیرحوضه‌های رودخانه بر منطعف‌سازی ضرایب روندیابی سیلاب بر پایه روش‌های بی بعد، مطالعه موردی: رودخانه سفیدرودرامتین صبح خیز فومنی0علیرضا مردوخ پور1محمدرضا فلاح قویدل2دانشجوی دکتری گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایراناستادیار گروه عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایرانکارشناس ارشد گروه عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایرانمقدمهامروزه تخمین دبی حاصل از رگبارها به‌خصوص در حوضه‌های کوچک و فاقد آمار، در میان هیدرولوژیست‌ها از اصلی‌ترین زمینه‌های تحقیقاتی بوده است که برآورد حجم رواناب حاصل از بارندگی و به‌کارگیری روش‌های جمع‌آوری و مهار آب‌های سطحی چه از نظر تامین آب و چه از نظر پیش‌گیری از وقوع سیلاب، از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش، اثر انتخاب نوع هیدروگراف‌های تبدیل جریان بر مقدار خطای محاسباتی در برآورد سیلاب مرز بسته شده، با استفاده از شبیه‌سازی تبدیل بارش به سیلاب در یک دوره بلند آماری حدودا 20 ساله، بین بازه زمانی 23 ژانویه 2000 تا 23 سپتامبر 2021 میلادی در حوزه آبخیز آستانه-کوچصفهان با نرم‌افزار HEC-HMS، بررسی شد. همچنین، بررسی اهمیت ضرایب بی بعد ماسکینگام در تدوین الگوی توزیع سیل در یک شبیه‌ساز کامپیوتری انجام شد.مواد و روش‌هابرای انجام پژوهش، از دو نوع مدل در استخراج هیدروگراف جریان استفاده شد. مدل اول با استفاده از تلفیق مجموعه کلی زیرحوضه‌ها تا مرحله‌ای که تنها پنج زیرحوضه کلی و یا چهار زیرحوضه در بالادست حوزه آبخیز منتهی به خروجی محدوده ادامه پیدا کرد، انجام شد. روند حذف زیرحوضه‌ها با ترکیب مساحت و دیگر پارامترهای فیزیوگرافی در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی و با استفاده از الحاقی HEC_GeoHMS انجام شد.نتایج و بحثتحلیل نتایج و انجام روندیابی، نشان داد که هر یک از روش‌های تبدیل جریانات سطحی تحت عناوین شناخته شده و پر کاربردتر، دارای محدودیت‌ها، ضعف‌ها و قوت‌هایی هستند که می‌توان آن‌ها را به‌عنوان رگرسیون‌های محلی نیز برای این تبدیل قلمداد کرد. روش SCS، به‌عنوان شناخته شده‌ترین روش، با توجه به محدودیت کمتر آن در مدل‌های با مقیاس متعارف محلی در حدود حوزه‌های آبخیز درجه سوم، نشان داد که خطای به‌دست داده شده در آن کمتر از موارد دیگر بوده است. این مقدار خطا به خودی خود قابل پیش‌بینی نیز بوده است. روش Clark که رویکرد سازهای بیشتری نیز دارد، مانند روش محاسباتی اشنایدر، خطا چه در صورت کلی خود، و چه در مقادیر بیشینه، لحظه وقوع و حجم را با انحراف بیشتری نسبت به رخداد واقعی زمین در ایستگاه هیدرومتری محاسبه می‌کند، به‌خصوص که روش اشنایدر در پیش فرض خود برای حوضه‌های بزرگ طراحی شده است. در این مطالعه، بر خلاف روش SCS که در آن به رقم خطا به‌صورت تابع NASH به مقدار 0.540 و RMSE به مقدار 0.7 و همچنین، درصد انحراف با مقدار 28.01 اشاره شده، برای روش کلارک تابع NASH، RMSE و درصد انحراف به‌ترتیب به مقدار 0.533، 0.7 و 29.71 بوده است. همچنین، این محاسبه از نظر خطاسنجی نیز موید آن است که یکی از بهترین ملاک‌های مشاهده اختلاف نمی‌تواند RMSE باشد. در مدل جزیی تحلیل اثر روندیابی نیز، خطای 0.537 در تابع NASH بسیار به رقم محاسبه شده در مورد مشابه (مدل تجمیع شده اولیه) نزدیک است. با این حال، انجام این خطاسنجی نباید منجر به این تلقی شود که ایجاد مدل‌های با جزییات بیشتر نمی‌تواند به بهبود و یا تخریب ساختار عددی آن منجر شود. زیرا اگرچه تفاوت‌های خطاسنجی به شکل مشخصی قابل چشم‌پوشی است، اما مقدار مجموع جریان در مدل تجمیع شده برابر با 19.67 میلیون متر مکعب حاصل شده است. در حالی‌که همین پارامتر در مدل جزیی دارای 277655 متر مکعب اختلاف است.نتیجه‌گیریدر مجموع می‌توان بیان کرد، تفکیک دبی پایه با روش‌های پیشرفته نظیر WHAT لزوما نمی‌تواند به افزایش همبستگی بین داده‌های مشاهداتی در یک مدل تداومی کمک کند. از طرفی، محاسبه دبی‌هایی که تحت عنوان انحراف از شبکه هیدروگرافی در فرایند جریانات سیلابی خارج می‌شوند، شرط اساسی کاهش خطای مدل‌ها فارغ از نوع هیدروگراف منتخب در مدل است.https://jwem.areeo.ac.ir/article_127933_62bdd4d17d8c0225cbd4a8b5471e1b4e.pdfتابع nashروش scsشبکه هیدروگرافینرم‌افزار hec-hmsهمبستگی |
| spellingShingle | رامتین صبح خیز فومنی علیرضا مردوخ پور محمدرضا فلاح قویدل مطالعه عددی اثر تعداد زیرحوضه‌های رودخانه بر منطعف‌سازی ضرایب روندیابی سیلاب بر پایه روش‌های بی بعد، مطالعه موردی: رودخانه سفیدرود Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz تابع nash روش scs شبکه هیدروگرافی نرم‌افزار hec-hms همبستگی |
| title | مطالعه عددی اثر تعداد زیرحوضه‌های رودخانه بر منطعف‌سازی ضرایب روندیابی سیلاب بر پایه روش‌های بی بعد، مطالعه موردی: رودخانه سفیدرود |
| title_full | مطالعه عددی اثر تعداد زیرحوضه‌های رودخانه بر منطعف‌سازی ضرایب روندیابی سیلاب بر پایه روش‌های بی بعد، مطالعه موردی: رودخانه سفیدرود |
| title_fullStr | مطالعه عددی اثر تعداد زیرحوضه‌های رودخانه بر منطعف‌سازی ضرایب روندیابی سیلاب بر پایه روش‌های بی بعد، مطالعه موردی: رودخانه سفیدرود |
| title_full_unstemmed | مطالعه عددی اثر تعداد زیرحوضه‌های رودخانه بر منطعف‌سازی ضرایب روندیابی سیلاب بر پایه روش‌های بی بعد، مطالعه موردی: رودخانه سفیدرود |
| title_short | مطالعه عددی اثر تعداد زیرحوضه‌های رودخانه بر منطعف‌سازی ضرایب روندیابی سیلاب بر پایه روش‌های بی بعد، مطالعه موردی: رودخانه سفیدرود |
| title_sort | مطالعه عددی اثر تعداد زیرحوضه‌های رودخانه بر منطعف‌سازی ضرایب روندیابی سیلاب بر پایه روش‌های بی بعد، مطالعه موردی رودخانه سفیدرود |
| topic | تابع nash روش scs شبکه هیدروگرافی نرم‌افزار hec-hms همبستگی |
| url | https://jwem.areeo.ac.ir/article_127933_62bdd4d17d8c0225cbd4a8b5471e1b4e.pdf |
| work_keys_str_mv | AT rạmtynṣbḥkẖyzfwmny mṭạlʿhʿddyạtẖrtʿdạdzyrḥwḍhhạyrwdkẖạnhbrmnṭʿfsạzyḍrạybrwndyạbysylạbbrpạyhrwsẖhạybybʿdmṭạlʿhmwrdyrwdkẖạnhsfydrwd AT ʿlyrḍạmrdwkẖpwr mṭạlʿhʿddyạtẖrtʿdạdzyrḥwḍhhạyrwdkẖạnhbrmnṭʿfsạzyḍrạybrwndyạbysylạbbrpạyhrwsẖhạybybʿdmṭạlʿhmwrdyrwdkẖạnhsfydrwd AT mḥmdrḍạflạḥqwydl mṭạlʿhʿddyạtẖrtʿdạdzyrḥwḍhhạyrwdkẖạnhbrmnṭʿfsạzyḍrạybrwndyạbysylạbbrpạyhrwsẖhạybybʿdmṭạlʿhmwrdyrwdkẖạnhsfydrwd |