بهينه سازي مقادير ضريب رواناب و زمان تمركز در برآورد مقادير دبي سيلابي به روش SCS (مطالعه موردي: حوضه آبريز رودخانه كهن رود)

Optimization of Runoff Coefficient and Concentration Time in Estimating Flood Discharge Values by SCS Method Case Study: Catchment Basin of Kohanrood River

برآورد سيلاب‌هاي يك حوضه با دوره بازگشت‌هاي مختلف يكي از راهكار‌هاي موثر مديريتي جهت كاهش خسارت‌هاي ناشي از سيل است. يكي از روش‌هاي برآورد دبي سيلابي، ساخت هيدروگراف مصنوعي سيل با استفاده از خصوصيات فيزيكي حوضه است. از اين رو در حوضه‌هايي كه داراي آمار دبي سيلابي است، با مقايسه مقادير دبي سيلابي ثبت‌شده و مقادير مدل‌سازي شده به روش هيدروگراف واحد مصنوعي، مي‌توان پارامتر‌هاي فيزيوگرافي يك منطقه را تا حد ممكن بهينه نمود تا اطلاعات دقيق‌تري از منطقه مورد نظر در اختيار قرار گيرد. در اين پژوهش با استفاده از داده‌هاي ثبت‌شده در محل ايستگاه هيدرومتري، مقادير ضريب رواناب و زمان تاخير به‌روش محاسبه افت و محاسبه انتقال از گر‌ه‌اي به گره ديگر در نرم افزار HEC-HMS محاسبه و با روش SCS كاليبره شده و سپس سيلاب با دوره بازگشت‌هاي مختلف مدل‌سازي شده كه دبي سيلابي در تمام دوره بازگشت‌ها داراي آماره نش- ساتكليف بالاي 0/9 و RMSE كمتر از 0/5 هستند كه نشان از بهينه‌سازي مناسب دبي‌هاي مدل‌سازي شده است. همچنين مقادير ضريب رواناب و زمان تمركز بر اساس كاليبراسيون مدل، بهينه‌سازي شدند كه مي‌تواند در برنامه‌ريزي‌هاي مربوط به مديريت منابع آب و ويژگي‌هاي خاك يك حوزه آبخيز از قبيل نفوذپذيري موثر واقع شود.

Estimation of floods in a basin with various return periods is one of the effective management strategies for reducing flood damage. One of the methods for estimating flood discharge is to make synthetic unit hydrograph using the physical characteristics of the basin. The more accurate inputs of the model, the more validated results. Hence, in basins in which Instantaneous peak discharge is recorded, by comparing observed flood discharge values and modeled values by synthetic unit hydrograph, the physiographic parameters of an area can be optimized to the extent possible and accurate information can be obtained. In this study, by using the recorded data at the hydrometric station, the runoff coefficient and the lag time were calibrated by loss method and routing method of SCS unit hydrograph in the HEC-HMS software and then Flood has been modeled with different return periods, so that, the results in all the return periods have had a Nash-Sutcliff coefficient higher than 0.9 and RMSE lower than 0.5 which indicates appropriate optimization of the model. Also, the runoff coefficient and concentration time were optimized based on model calibration, which could be effective in water resource planning and soil characteristics of a watershed such as permeability.