بررسي الگوريتم توزيع جريان چند جهته در مقياس حوزه آبخيز با استفاده از مدل LAPSUS

Study of multiple flow direction algorithm in watershed scale by LAPSUS model

در اين تحقيق مدل لاپسوس به‌عنوان يك مدل مناسب كه رونديابي جريان سطحي را بر اساس الگوريتم توزيع جريان چند جهته انجام مي­‌دهد، معرفي شد. الگوريتم­‌هاي توزيع جريان به دو گروه توزيع جريان چند جهته و تك جهته تقسيم مي­شود. مدل لاپسوس يك مدل تحول چشم­‌انداز بوده كه ورودي­‌هاي لازم براي رونديابي جريان سطحي آن شامل مدل رقومي ارتفاع، مقدار رگبار، ضريب رواناب و مقدار عامل هم‌گرايي مي­باشد. اين مدل در محيط برنامه‌نويسي ++C نوشته شده و ورودي­هاي آن از طريق صفحه اجراي مدل تعريف مي­شدند. اين مدل براي اولين‌بار در ايران براي رونديابي جريان سطحي در مقياس حوزه آبخيز در حوضه زوجي كاخك شهرستان گناباد اجرا و مورد بررسي قرار گرفت. در اين تحقيق جريان­هاي سطحي ايجاد شده بر اثر 34 واقعه منجر به سيلاب طي سال­‌هاي 2008 تا 2018 با استفاده از اين مدل در مقياس حوزه­ آبخيز و در زيرحوضه­‌هاي نمونه و شاهد، شبيه­‌سازي شد. نتايج حاصل نشان داد، رونديابي جريان چند جهته كه به‌وسيله مدل لاپسوس صورت گرفته است با دقت بالايي قادر به شبيه­‌سازي حجم كل جريان خروجي در مقياس حوضه است. به‌طوري­‌كه مقدار RMSE نرمال شده برابر با 3.9 درصد مي­‌باشد.

In this research, LAPSUS model is introduced as a suitable model to surface runoff rutting by Multiple Flow Direction (MFD) algorithms. Flow distribution algorithms grouped into two main types including Single Flow Direction (SFD) and MFD algorithms. LAPSUS model is a landscape evolution and a multi-module dynamic landscape evolution model. Studied processes included overland erosion, land sliding, tillage erosion and tectonics. Input data in LAPSUS model was DEM, rainfall, runoff coefficient and convergence factor. This model has written in C++. This model has been used for runoff rutting in Kakhk watershed of Gonabad, Iran, for the first time. For this purpose, surface runoff resulted from 34 rainfall events was simulated for multiple flow direction analysis between 2008 and 2018. Results showed that LAPSUS model can simulate total volumes of events with a high accuracy by MFD with the amount of nRMSE of 3.9 percent.