ارزیابی کارایی مدلهای برآورد زمان تمرکز در برخی زیرحوضههای شمال غرب ایران
مقدمه زمان تمرکز حوزههای آبخیز، یکی از مهم‌ترین و متداول‌ترین ویژگیهای مؤثر در مطالعات هیدرولوژیکی بهویژه تعیین دبی جریان برای طرح‌های آبخیزداری است. اغلب حوزههای آبخیز دنیا و همچنین ایران، فاقد ایستگاه‌های اندازه‌گیری جریان هستند و مجریان طرح‌ها ناگزیر به استفاده از مدلهای تجربی برآورد زمان...
Saved in:
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI)
2024-09-01
|
| Series: | Muhandisī va mudirīyyat-i ābkhīz |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jwem.areeo.ac.ir/article_131795_a612821ee96bc62a7095313851786695.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | مقدمه
زمان تمرکز حوزههای آبخیز، یکی از مهم‌ترین و متداول‌ترین ویژگیهای مؤثر در مطالعات هیدرولوژیکی بهویژه تعیین دبی جریان برای طرح‌های آبخیزداری است. اغلب حوزههای آبخیز دنیا و همچنین ایران، فاقد ایستگاه‌های اندازه‌گیری جریان هستند و مجریان طرح‌ها ناگزیر به استفاده از مدلهای تجربی برآورد زمان تمرکز هستند. بررسی مطالعات پیشین نشان می‌‌دهد که مدلهای تجربی برآورد زمان تمرکز به‌دلیل تغییر شرایط محیطی در خارج از محل ارائه مدل نتایج نامطلوبی دارند. از سوی دیگر اطلاعات کافی در مورد کارایی مدلهای تجربی برآورد زمان تمرکز در بسیاری از حوزههای آبخیز در ایران و بهویژه در مناطق نیمه‌‌خشک وجود ندارد. هدف از این مطالعه ارزیابی دقت برخی مدلهای تجربی برآورد زمان تمرکز در زیرحوضههای منطقه نیمه‌‌خشک شمال غرب کشور و شناسایی عوامل تعیین‌کننده آن است.
مواد و روش‌ها
این پژوهش در هشت زیرحوضه شامل آلانق، اردکلو، شکرعلی‌چای، شیرامین، کرجان، کلاله و لیوار از حوضه‌های دریاچه ارومیه و رود ارس در شمال غرب ایران انجام گرفت. داده‌های هواشناسی و هیدرومتری از اداره کل منابع طبیعی آذربایجان شرقی و ایستگاه‌های متعلق به وزارت نیرو اخذ شد. ویژگیهای حوضه مانند مساحت، طول، شیب، ارتفاع و شکل از راه مطالعات میدانی و رسم نقشه‌‌ها در بستر GIS تعیین شد و زمان تمرکز با استفاده از هیدروگراف جریان‌‌ها در دوره آماری 30 سال (از سال 1367 تا 1397) محاسبه شد و از طریق شش مدل تجربی شامل کرپیچ (1940)، کربای (1959)، چاو (1962)، سازمان هوانوردی امریکا (1972)، برانسبی-ویلیامز (1980) و ونتورا (2007) برآورد شد. بررسی رابطه میان زمان تمرکز و ویژگیهای حوزه آبخیز به روش ماتریس همبستگی با استفاده از معیار پیرسون انجام گرفت. برای ارزیابی دقت مدل‌ها از ضریب کارایی نش-ساتکلیف، میانگین خطا و ریشه میانگین مربعات خطا استفاده شد.
نتایج و بحث
بر اساس نتایج مشاهده‌ای حاصل از روش هیدروگراف، زیرحوضه شکرعلی‌چای کوتاه‌‌ترین (66 دقیقه) و کلاله طولانی‌‌ترین زمان تمرکز (132 دقیقه) را دارد. مدل برانسبی-ویلیامز کمترین خطا (6.8 درصد) و بیشترین ضریب کارایی (73) را داشت؛ درحالی‌که بیشترین خطای برآورد (2/36 درصد) و کمترین ضریب کارایی (14.4-) در مدل سازمان هوانوردی آمریکا بود. شیب، مهم‌ترین عامل مؤثر بر زمان تمرکز برآوردی در مدل کرپیج (0.83-=r)، چاو (0.82-=r) و برانسبی-ویلیامز (0.73-=r) بود. مدل سازمان هوانوردی امریکا (1972) و مدل ونتورا (2007) در زیرحوضههای با شیب زیاد، برآورد ضعیف‌‌تری دارند و برای مناطق کوهستانی مناسب نیستند.
نتیجه‌گیری
نتایج نشان داد که از میان ویژگیهای فیزیکی حوضه، مساحت، شیب و طول زیرحوضه در تغییرات زمان تمرکز نقش مهم‌تری دارند. این مطالعه نشان داد درصد شیب حوضه مهم‌ترین عامل کاهش زمان تمرکز و دبی اوج و افزایش سرعت سیلابی شدن در زیرحوضههای مورد بررسی است. بنابراین پیشنهاد می‌شود، برای زیرحوضه‌هایی که درصد شیب بالاتری دارند، از طرح‌های حفاظت خاک به‌منظور افزایش زمان تمرکز استفاده شود. ارزیابی مدلهای برآورد زمان تمرکز در هشت زیرحوضه آبخیز نشان داد که مدل برانسبی-ویلیامز (1980) با میانگین خطا 6.80 درصد و ضریب کارایی نش- ساتکلیف 73 درصد مطلوب‌ترین برآورد را ارائه می‌کند، لذا، استفاده از این مدل در حوضه‌های مشابه که فاقد ایستگاه‌های اندازه‌گیری هستند، پیشنهاد می‌شود. |
|---|---|
| ISSN: | 2251-9300 2322-536X |