تخمين آبنمود سيلاب حوزه آبخيز با استفاده از مدل HEC-HMS و سامانه اطلاعات جغرافيايي (مطالعه موردي: حوزه آبخيز ايدنك)

Watershed Flood Hydrograph Estimation Using HEC-HMS and Geographic Information System (Case Study: Idanak Watershed)

براي برآورد روآناب در حوزه آبخيز از روش هاي گوناگوني استفاده مي شود كه در اين ميان روش SCS كاربرد جهاني دارد. بنابراين استفاده از روش SCS و چگونگي شكل گيري آبنمود سيلاب موضوع اصلي اين تحقيق را تشكيل مي دهد. در اين راستا به منظور تخمين سيلاب حوزه آبخيز ايدنك از مدل هيدرولوژيكي بارش- رواناب HEC-HMS استفاده شد. سپس با استفاده از تابع حداقل سازي مجموع مربعات باقيمانده نسبت به عمليات واسنجي اقدام گرديد و در نهايت نتايج حاصل از مرحله واسنجي، اعتبارسنجي شد. نتايج نشان مي دهند كه استفاده از مدل بدون واسنجي غير قابل اعتماد است. تكيه بر برآورد پارامترهاي مدل (Ia, CN) با استفاده از روابط تجربي و روش هاي معمول تطابق ضعيفي بين رواناب مشاهده اي و شبيه-سازي شده به بار خواهد آورد و ضرورت واسنجي را اثبات مي كند. در مرحله واسنجي و اعتبارسنجي مدل اختلاف دبي اوج آبنمود مشاهده اي و شبيه سازي شده همواره كمتر از 10 درصد مي باشد و ضريب تبيين بين اين آبنمودهاي مشاهداتي و برآوردي 82/0 مي باشد. نتايج مدل واسنجي شده دلالت بر كارايي مدل مذكور در برآورد رواناب و دبي اوج سيلاب دارد و نتايج اعتبارسنجي مدل در ارتباط با حجم رواناب مورد پذيرش نمي باشد. زيرا اختلاف بين حجم رواناب مشاهده اي و شبيه سازي شده بيش از 31 درصد مي باشد.

Among the variety of methods used for estimating runoff in the watershed, the SCS method has universal applicability, so the main aim of this study is the calibration of SCS method and the creation of flood hydrograph. The HEC-HMS hydrologic (rainfall-runoff) model has been used for Idanak watershed flood estimation. Using the residual sum of squared minimization function”, calibration process was completed and the results were evaluated at the end. The results indicate that models with no use of calibration would not be trustful. Relying on model parameters (CN, Ia) estimation using experimental relationships causes poor match between observed and simulated runoff and proves the necessity of calibration. In the models calibration and validation the difference of peak flows between hydrograph and simulated hydrograph is always less than 10 percent and coefficient of determination between the two is 0.82. the calibration model results show the efficiency of the model in estimation of runoff and flood peak flow. The validation results associated with the volume of runoff is not acceptable, because the difference between observed and simulated runoff volume is more than 31 percent.