بررسي مقايسه‌اي مدل متداول و واسنجي شده شماره منحني در برآورد سيلاب و رواناب (حوضه‌هاي مورد مطالعه: گاليكش، تمر، وطنا، كچيك و نوده در استان گلستان)

Comparative Assessment of Conventional and Calibrated Curve Number Models in Flood and Runoff Estimation (Studied Catchments: Galikesh, Tamer, Nodeh, Kechik and Vatana in Golestan province

مدل متداول شماره منحني (SCS-CNT) كه بر اساس كاربرد جدول پيشنهادي توسط سازمان حفاظت خاك آمريكا (SCS) است به طور گسترده­اي توسط محققين و مهندسين مورد استفاده قرار مي­گيرد. ليكن ممكن است ويژگي­هاي حوضه آبريز مورد بررسي كاملا متفاوت با شرايط استخراج مدل SCS-CNT باشد. واسنجي مدل شماره منحني (SCS-CNC) مي­تواند يك راه حل در اين زمينه باشد. در اين مطالعه، 37 رويداد بارش - رواناب در پنج حوضه آبريز تمر، گاليكش، نوده، وطنا و كچيك (به­ترتيب با مساحت­هاي 1527، 45/401، 65/789 ، 77/10 و 36 كيلومترمربع) در استان گلستان مورد بررسي قرار گرفت و از 14 رويداد براي مقايسه مدل­هاي SCS-CNT و SCS-CNC استفاده گرديد. مقايسه نتايج بر اساس معيارهاي آماري ريشه ميانگين مربعات خطا (RMSE)، ناش - ساتكليف (NSE) و خطاي برآورد دبي اوج (PEP) صورت گرفت. معيارهاي RMSE و NSEدر 79% موارد بهبود دقت برآورد هيدروگراف و معيار PEP در 86% موارد بهبود دقت برآورد دبي اوج در مدل SCS-CNC نسبت به مدل SCS-CNT را تاييد كردند. مدل­هاي SCS-CNC و SCS-CNT به ترتيب در 8 و 7 رويداد منجر به كم­برآوردي و در 6 و 7 رويداد موجب بيش ­برآوردي دبي اوج شده­ اند. نتايج مويد آن است كه كاربرد مدل واسنجي شده شماره منحني موجب بهبود نتايج شبيه ­سازي در پنج حوضه مورد مطالعه شده است.

The conventional curve number (SCS-CNT) model, which is based on the application of the proposed table by US Soil Conservation Service (SCS), is widely used by researchers and engineers. However, characteristics of the study catchment may be completely different from the conditions for the extraction of SCS-CNT model. Calibrated curve number model (SCS-CNC) can be a solution in this problem. In this study, 37 rainfall-runoff events were investigated in Tamer, Galikesh, Nodeh, Vatna and Kechik catchments (with area 1527, 401.45, 789.65, 10.77 and 36 square kilometers respectively) located in Golestan province, Iran, and 14 events were used for SCS-CNT and SCS-CNC models’ comparison. Results were compared based on root mean square error (RMSE), Nash-Sutcliffe (NSE) and peak discharge estimation error (PEP). The RMSE and NSE criteria in 79% and PEP criterion in 86% of the cases confirmed improvement of the hydrograph and peak discharge estimations in SCS-CNC compared to SCS-CNT model. The SCS-CNC and SCS-CNT models resulted in peak discharge underestimation in 8 and 7 events and overestimation in 6 and 7 events, respectively. Results indicated that application of the calibrated curve number model improves the simulation results in all five studied catchments.