كاربرد روش Grey در مدل سازي بارش- رواناب سال هاي بدون آمار(مطالعه موردي: حوضه آبريز شهرچاي اروميه)

Application of Grey Theory Rainfall – Runoff Modeling for Years of Data Lacking(Case Study: Shahrchay Watershed, Urmia)

برآورد سيلاب در حوضه هاي آبريز با داده هاي آماري كم، همواره مورد توجه محققين هيدرولوژيست خصوصا در كشور هاي در حال توسعه مي باشد. با توجه به اهميت اين موضوع، قابليت تيوري Grey جهت برآورد سيلاب در سال هاي بدون آمار حوضه آبريز شهرچاي مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور با فرض دو حالت مختلف براي حوضه مورد مطالعه، صحت سنجي مدل صورت گرفت. در حالت اول با در دست داشتن آمار ليمنوگراف و باران سنج-ثبات براي همه رويداد هاي اتفاق افتاده، گزينه هاي مختلف جهت صحت سنجي به كار گرفته شد. در حالت دوم صحت-سنجي مدل با فرض نبود آمار باران سنج ثبات در دو سال آماري انتخابي صورت گرفت. در اين حالت الگوي ساعتي بارندگي مقادير باران سنج تجمعي توسط سه روش، روش سازمان هواشناسي جهاني (WMO)، مقادير منطقه اي روش WMO و معادله ارايه شده توسط قهرمان و آبخضر بدست آمد. نتايج حاصله نشان داد كه تيوري Grey نسبت به داده-هاي واقعي بسيار حساس است و داده هاي حاصله از باران سنج ثبات نقش مهمي در تخمين پارامتر هاي اين تيوري و در نتيجه شبيه سازي بهتر مقادير دبي دارد. همچنين نتايج نشان داد كه روش WMO نسبت به روش منطقه اي و روش قهرمان و آبخضر توانايي بالايي در پيش بيني هيدروگراف هاي سيل داشته و روش قهرمان و آبخضر با متوسط تغيير نسبي حجم سيلاب 52/12 درصد، در مقايسه با روش هاي WMO و منطقه اي از قابليت بيشتري در برآورد حجم سيلاب برخوردار است.

Flood estimation in a watershed with little statistic data is of interest for hydrologists, specially in developing countries. Noting the importance of this subject, the ability of Grey theory in flood estimation was investigated in Shahrchay watershed for the years without statistic data. The model was verified by assuming two different cases in the studied watershed. In the first case, on the basis of recorded rainfall and limnograph data for all of the occurred rainfall events, different alternatives were used for the model verification. In the second case, by assuming lack of recorded rainfall gauge data in two selected years, the model verification was evaluated. In this case, hourly precipitation pattern of accumulated rainfall gauge data were estimated by three methods namely world meteorological organization (WMO) method, local amounts of WMO method and the equation presented by Ghahraman & Abkhezr. The results showed that the Grey theory was very sensitive to the actual data and the recorded rainfall gauge data played an important role in estimation of this theory parameters and consequently the Grey theory could correctly simulate the discharge values. The results also showed that WMO method had high ability in flood hydrographs prediction than local and Ghahraman & Abkhezr methods and Ghahraman & Abkhezr method with average relative flood volume variation of 12.5 %, had the most ability in flood volume prediction in comparison to WMO and local methods.