بخشی از مقاله
چکیده
پیش بینی پیک سیلاب در هر منطقه، می تواند از بروز خسارت جانی و مالی در آن منطقه جلوگیري نماید. یکی از روش هاي موثر در برآورد پیک سیلاب، روش SCS می باشد که در مطالعه حاضر مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور بررسی دقت این روش اطلاعات موجود دشت ابوالعباس خوزستان مورد استفاده قرار گرفت و با بکارگیري روش SCS و استفاده از نرم افزار HEC-HMS سیلاب این دشت برآورد گردید. نتایج حاصل از مدل با نتایج بدست آمده از اندازه گیري ها مورد مقایسه قرار گرفت و نشان داد که روش SCS می تواند به عنوان روشی مناسب جهت پیش بینی سیلاب این حوضه، مورد استفاده قرار گیرد.
کلمات کلیدي: SCS، HEC-HMS، پیک سیلاب و دشت ابوالعباس.
.1 مقدمه
همواره سیلاب متناسب با بزرگی آن از نظر حجم و پیک، خساراتی را براي انسان بدنبال داشته است. خسارات وسیع و جبران ناپذیر ناشی از این پدیده ایجاب می کند که مطالعات دقیق تري در این زمینه انجام شود. بدین جهت کارشناسان و متخصصان منابع آب همواره در پی آن بوده اند تا بتوانند روابطی را بین مقادیر بارندگی و رواناب حاصل از آن در حوضه هاي آبریز و در شرایط مختلف زمانی و مکانی بیابند. تا به امروز مدل هاي بارش-رواناب فراوانی با قابلیت ها و پیچیدگی هاي متفاوت جهت پیش بینی سیلاب ساخته و بکار برده شده که از میا آنها می توان به مدل کامپیوتري HEC-HMS با قابلیت هاي بالا اشاره کرد. امروزه استفاده از مدل ها در شبیه سازي بارش-
رواناب براي دسترسی به خصوصیات سیلاب از قبیل زمان رسیدن به دبی اوج متداول شده است.
در سال 2003 در دانشگاه برکلی تحقیقی انجام شد. در این بررسی جریان هاي حوضه تامسون کریک در شرایط کنونی، براي آینده و قبل از گسترش شهر با برنامهHEC-HMS شبیه سازي شد. مدل SCS براي محاسبه تلفات بکار برده شد. یکی از نتایج این تحقیق مبتنی بر این بود که اگر چه ترجیح داده می شود که این مدل واسنجی شود اما مدل هاي واسنجی نشده آن نیز می تواند در ارزیابی نتایج نسبی براي کاربري هاي مختلف اراضی بکار برده شد .[1]
کتول و همکاران در سال 2003، مدل HEC-HMS را براي تعیین دبی اوج و حجم رواناب در دو حوضه کشاورزي در جنوب شرق ایالت داکوتاي جنوبی بکار بردند. آن ها براي محاسبه تلفات در این حوضه ها از روش SCS و براي تعیین هیدروگراف از روش هیدروگراف واحد SCS استفاده کردند. بررسی بر روي پارامترهاي مدل نشان داد که مقدار شماره منحنی داراي حساسیت بالایی می باشد، در صورتیکه مقدار جذب اولیه داراي حساسیت کمتري نسبت
به تغییر مقدار تابع هدف در مدل HEC-HMS می باشد. نتیجه دیگر بدست آمده حاکی از این بود که مقادیر CN
واسنجی شده خیلی کمتر از مقادیر محاسبه شده بر اساس شیب، خاك و کاربري اراضی می باشد.[2]
رادمنش و همکاران در سال 1385 براي پیش بینی سیلاب حاصل از بارش در حوضه آبریز رودزرد، مدل-HEC HMS را مورد بررسی قرار دادند. به این ترتیب پارامترهاي مدل در روش SCS که شامل شماره منحنی، تلفات اولیه و زمان تاخیر می باشند را بر اساس سه هیدروگراف مشاهده اي برآورد و بر اساس سه هیدروگراف مشاهده اي دیگر مورد ارزیابی قرار دادند. نتایج بدست آمده حاکی از برازش مناسب دبی اوج هیدروگراف مشاهده اي و هیدروگراف هاي شبیه سازي شده می باشند و اختلاف زمانی در رسیدن به اوج نیز در تمام موارد بررسی شده، مساوي یا کمتر لز یک ساعت برآورد گردید.[3]
در این تحقیق براي برآورد پیک سیلاب در حوضه ابوالعباس در خوزستان، مدل HEC-HMS بکار گرفته شد.در این مدل، ورودي شناخته شده بارندگی و خروجی نامعلوم رواناب می باشد و رابطه بین این دو را مدل تعیین می کند. به عبارت دیگر ورودي معلوم در بالادست و خروجی نامعلوم در پایین دست جریان واقع شده است.[4]
.2 مشخصات منطقه مورد مطالعه
محدوده مورد مطالعه در این تحقیق، حوضه ابوالعباس در استان خوزستان می باشد که در شرق شهرستان رامهرمز واقع گردیده و داراي مساحتی معادل 200 کیلومتر مربع می باشد. این حوضه یکی از زیر حوضه هاي اصلی رودخانه زرد می باشد. رواناب زیر حوضه ابوالعباس به همراه رواناب چهار زیر حوضه دمدلی، آب گلال، آل خورشید و تلخ رود از طریق رودخانه اصلی به نام رودزرد جمع آوري شده که این رودخانه در حقیقت یکی از سه سرشاخه اصلی رودخانه جراحی در استان خوزستان می باشد. این حوضه در محدوده مختصات جغرافیایی((50-19 تا (10-50)
طول شرقی و (22-31) تا (42-31) عرض شمالی و بین مختصات371804 UTM تا 391428 طول شرقی و
3433941 تا 3453024 عرض شمالی قرار گرفته است. رودخانه مارون از جنوب حوضه و رودخانه ابوالفارس در شرق و رودخانه االله در شمال آن جریان دارد.[5] نقشه شماره((1 موقعیت حوضه آبریز ابوالعباس را نشان می دهد.
شکل .1 موقعیت منطقه مورد مطالعه
.3 مدل HEC-HMS
مدل HEC-HMS ازجمله مدل هاي جدیدي است که توسط مهندسین شاخه عمران ارتش آمریکا در سال
1998منتشر شده است. این برنامه به گونه اي طراحی شده است که دامنه گسترده اي از نواحی جغرافیایی را پا سخگو باشد، به علاوه این برنامه قابلیت تحلیل رودخانه هاي حوضه هاي آبخیز بزرگ و ذخایر آبی و هیدرولوژي سیلاب و رواناب حوضه هاي آبریز طبیعی وشهري را دارا می باشد. هیدروگراف هاي حاصل از تحلیل نرم افزار-HEC HMS یامستقیماً، در مسائل طراحی به کار برده می شود یا در ارتباط با دیگر نرم افزارها، براي مطالعات تکمیلی آبی،زهکشی شهري،طراحی سرریز مخزن،کاهش اسیب سیلاب و .... مورد استفاده قرار می گیرد.[6] در این مدل، روش هایی براي محاسبات تلفات آب در مدل، رواناب، آبدهی، آبدهی پایه و روندیابی سیل در رودخانه پیش بینی شده است. از مزیت هاي مهم HEC، قابلیت آن در کالیبره کردن مدل براي پروژه مورد مطالعه است. این مدل داراي قابلیت هاي خوبی در مطالعه کارهاي آبی به ویژه هشدار سیل می باشد و نکته اي که در استفاده از این مدل اهمیت دارد، دادن نتایج خروجی در هر نقطه حوضه می باشد که با این کار عنصر هیدرولوژیکی ایجاد کننده خطا در نتایج مدل مشخص خواهد شد. مدل HEC-HMS شامل مدل هاي متعددي است. از جمله این مدل ها می توان به مدل هاي تک واقعه اي و پیوسته، یکپارچه و توزیعی، مفهومی و تجربی و مدل هاي احتمالاتی اشاره کرد. در این بررسی مدل هایی که در شبیه سازي بارش-رواناب استفاده شده است، به شرح زیر می باشد:
-1مدل تلفات شماره حوضه:
