تفكيك مولفه‌هاي جريان سيل توسط مدل هيدرولوژيكي- توزيعي WetSpa در حوزه آبخيز زيارت- گرگان

Separate components of the flood flow using the distributed hydrological WetSpa model in Ziarat-Gorgan watershed

سابقه و هدف: به‌منظور تفكيك هيدروگراف جريان، روش‌هاي گوناگون وجود دارد. جريان پايه كه شامل جريان زيرقشري و جريان آب زيرزميني مي‌باشد جزيي از جريان رودخانه بوده كه نسبت به بارش واكنش نشان مي‌دهد. مدل هيدرولوژيكي- توزيعي WetSpaعلاوه بر محاسبه دبي و هيدروگراف جريان در هر نقطه از حوزه، تفكيك مولفه‌ها را به سه بخش رواناب مستقيم، جريان زيرقشري و جريان آب زيرزميني نيز انجام مي‌دهد در اين پژوهش با استفاده از مدل WetSpa، شبيه‌سازي جريان و تفكيك مولفه‌هاي جريان در حوزه آبخيز زيارت صورت گرفت. مواد و روش‌ها: جهت اجراي مدل از داده‌هاي هيدرومتيورولوژي ساعتي از سال 1386 تا 1390 شامل داده‌هاي بارش، تبخير و تعرق و دما به‌عنوان داده ورودي مدل استفاده شد. همچنين سه نقشه اصلي مدل رقومي ارتفاعي، بافت خاك و كاربري اراضي در محيط GIS آماده شدند. نتايج: نتايج شبيه‌سازي انطباق خوبي بين هيدروگراف شبيه‌سازي شده و هيدروگراف مشاهداتي نشان داد. در اين مطالعه سهم مولفه‌هاي جريان در بيلان آبي براي كل دوره شبيه‌سازي به‌خوبي برآورد شد. تفكيك مولفه‌هاي جريان در اين حوزه، كه بيش‌تر آن را جنگل تشكيل مي‌دهد نشان داد كه در يك واقعه سيل، 97 درصد سيل را آب پايه تشكيل داده است. تاثير جنگل و پوشش گياهي بر هر يك از اين سه مولفه متفاوت است.

Background and Objectives: There are many ways for flow hydrograph separation. Base flow as a component of river flow, which reacts to precipitation, includes interflow and ground water flow. The spatially distributed hydrological WetSpa model calculates discharges and hydrograph at any point of the basin and gives 3 components of flow groundwater. In this study, the WetSpa model has been applied for flow simulation and hydrograph separation in the Ziarat river basin. Materials and Methods: In order to apply the model, hourly hydrometeorological data for a period of four years (2007-2010) including rainfall, evapotranspiration, temperature and discharge were used as inputs. Additionally, three main maps of the digital elevation model, soil map (texture) and landuse were also applied and converted to digital formats. Results: The result of the simulation shows a good agreement between the simulated hydrograph and the observed one. The water balance components for the entire simulation period is given as well as for a flood event. In this mountainous forested watershed, the basflow forms the major part of the flow. As for the studied flood, it has formed 97% of the flood volume. Forest and vegetation affect each of these components differently.