برآورد هيدروگراف رواناب در حوضه فاقد آمار بدون استفاده از داده هاي پوشش خاك و كاربري اراضي

Estimation of Surface Runoff Hydrograph in Ungauged Basin without Land Cover and Land Use Data

مدل SCS يكي از مهم ترين مدل هاي برآورد هيدروگراف سيلاب در حوضه هاي فاقد آمار است و نيازمند داد ه هاي پوشش گياهي، كاربري اراضي، ويژگي هاي فيزيوگرافي و آگاهي از وضعيت رطوبت پيشين سطح حوضه مي باشد اما در حوض ه هايي كه داراي اين داد ه ها نيستند استفاده از اين مدل با محدوديت مواجه است. در تحقيق حاضر تلاش شده است تا رابطه پيشنهادي بين زمان تاخير و زمان تز و برآورد زمان تمركز بر مبناي برآورد سرعت سيلاب در زمان اوج به عنوان راه حلي براي غلبه بر اين محدوديت مورد بررسي قرار گيرد. نتايج مدل پيشنهادي با نتايج مدل متداول SCS با در نظر گرفتن چهار رويداد بارش-رواناب در حوضه آبريز امامه با استفاده از معيارهاي درصد خطا در برآورد حجم رواناب (PEV)، درصد خطا در برآورد دبي اوج رواناب (PEP)، درصد خطا در برآورد زمان رسيدن به دبي اوج رواناب (PETP) و ريشه ميانگين مربعات خطا (RMSE) مقايسه گرديد. نتايج نشان مي دهد مقادير ميانگين PEV، PEP، PETP و RMSE براي مدل SCS - مدل پيشنهادي به ترتيب (6/35-)-(6/45-)، (0/97)-(48/38-)، (27/38)-(08/46)، و (4/1)-(55/2) مي باشد. هر دو مدل تمايل به بيش برآوردي حجم رواناب و كم برآوردي زمان رسيدن به اوج دارند در حاليكه مدل متداول SCS ميل به كم برآوردي و مدل پيشنهادي ميل به بيش برآوردي دبي اوج دارند. همچنين مقايسه RMSE در كنار ساير معيارها نشان مي دهد در صورت عدم دسترسي به داد ه هاي مورد نياز مدل متداول SCS ، مدل پيشنهادي مي تواند به طور نسبي تخمين قابل پذيرشي از هيدروگراف رواناب ارايه دهد.

The SCS model is one of most important proposed models for estimation of flood hydrograph in ungauged basins and need to land cover, land use, physiographical properties and antecedent moisture data but using this model is limited for basins with no access to these data. In this study, the lag time based on proposed relation between lag time and time of concentration and estimation of time of concentration based on velocity of flood peak is investigated to overcome to this limitation. The results of proposed model are compared with traditional SCS model in four rainfall-runoff events in Amameh basin using percentage error in volume (PEV), percentage error in peak (PEP), percentage error in time to peak (PETP), and root mean square error (RMSE). The results show the mean of PEV, PEP, PETP and RMSE for SCS-Proposed models are (-6.35)-(-6.45), (0.97)-(-48.31), (27.38)-(56.08) and (1.4)-(2.55) respectively. Both models tend to overestimation of runoff volume and underestimation of time to peak while conventional SCS tend to underestimate and proposed model tend to overestimate flood peak. Also, comparisons of RMSE beside other criteria indicate that with lack of required data for SCS model, the proposed model can present relatively estimation of runoff hydrograph acceptable.