مقايسۀ خصوصيات واكنشي و بيلان حجمي آب در سه روش هيدروگراف واحد (مطالعۀ موردي: حوضۀ آبخيز ونك)

Comparing the Response Characteristics and Volumetric Water Balance in Three Unit Hydrograph Methods (A case study: Vanak Basin)

هيدروگراف واحد، يك روش شبيه سازي سيلاب در پاسخ به يك واحد بارش مازاد روي كل حوضۀ آبخيز است كه بر پايۀ اصول سيستمي انطباق و تناسب عمل مي كند. روش هاي متفاوتي از هيدروگراف واحد ارائه شده است كه عملكرد آنها در شرايط محلي حوضه هاي آبخيز متفاوت است. در اين تحقيق به‌منظور مقايسۀ عملكرد اين روش ها با استفاده از مدل هيدرولوژيكي HEC-HMS و با اعمال روش احتساب‌كنندۀ رطوبت خاك (SMA) و روش مخزن خطي به‌ترتيب براي محاسبۀ ميزان تلفات و جريان پايۀ حوضه، هيدروگراف سيلاب و مشخصات آب‌نمود سيل شامل دبي اوج و حجم رواناب با استفاده از سه روش هيدروگراف واحد اشنايدر، كلارك و SCS شبيه سازي شد. براي مقايسۀ كارايي مدل ها، ضريب كارايي نش– ساتكليف به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شد. پارامترهاي هيدرولوژيكي مدل به صورت دستي و با استفاده از روش سعي و خطا ارزيابي و واسنجي شد. نتايج نشان داد درصد اختلاف بين حجم رواناب مشاهداتي و شبيه سازي‌شده در هر سه روش كاملاً نزديك بود. در حالي كه از نظر دبي اوج، روش هيدروگراف واحد كلارك با ضريب كارايي نش– ساتكليف 0/68 كمترين ميزان درصد اختلاف بين دبي اوج مشاهداتي و شبيه سازي‌شده را نشان داد.

Unit Hydrograph is a method for flood hydrograph simulation resulting n response to a unit of excess rainfall on the basin. The theory for unit hydrograph is based on two systematic principles called superposition and proportionality. So far several methods of unit hydrograph has been developed which show different responses and functionalities under local conditions of the basin. In this study we used a continuous hydrologic simulation from HEC-HMS model to compare the performance of three unit SMA algorithm and linear reservoir were selected as loss and base-flow functions of the basin, respectively. The flood hydrograph and its specifications including peak discharge and runoff volume were derived using three ways of Snyder, Clark and SCS methods. To compare the performance of models the Nash - Sutcliffe Efficiency was considered as as the objective function. Parameterization and validation of the hydrological parameters were done by changing parameters manually and a applying a trial-error method. Results showed for all three methods the percent of differences between the simulated and observed volumes for runoff was quite very close to each other. While in term of peak flows, the Clarke unit hydrograph method showed the best agreement between the simulated and observed peak discharges.