بخشی از مقاله
چکیده
رابطه بارش- رواناب فرایند پیچیده ای است که در آن پارامترهای زیادی دخیل هستند. از این رو درک این فرایند برای برنامه ریزی و مدیریت جامع منابع آب در حوضه آبخیز ضروری است. در این تحقیق رواناب حوضه آبریز دریاچه ارومیه به کمک مدل HEC- HMS1، شبیه سازی و نتایج با مقادیر مشاهداتی مقایسه شد. بدین منظور با استفاده از اطلاعات فیزیوگرافی و اقلیمی شش ایستگاه داشبند بوکان، میاندوآب سیمینه رود، میاندوآب زرینه رود، نظام آباد، تازه کند میاندوآب و ساریقمیش، رواناب حوضه از مدل HEC-HMS شبیه سازی گردید.
همچنین براساس نتایج محاسباتی و مشاهداتی ثبت شده از حوضه، عملیات واسنجی - کالیبراسیون - جهت تعیین مقادیر حقیقی برخی از پارامترهای حوضه از جمله زمان میزان تلفات اولیه، شماره منحنی و زمان تاخیر و سطح غیرقابل نفوذ انجام شد. مقادیر شاخص کارایی مدل در مرحله اعتبارسنجی با ضریب r و ضریب NRMSE شبیه سازی شده در حوضه سیمینه رود و زرینه رود به ترتیب برابر با 0/81، 0/1 و 0/97، 0/16 بود، که نشان دهنده ی کارایی بالای مدل HEC-HMS در برآورد دبی حوضه ی آبریز مورد مطالعه است.
مقدمه
از آنجایی که مسأله پیش بینی و برآورد رواناب حاصل از بارش های جوی و درک کمی از فرایندهای مختلف تولید آن به عنوان یکی از مباحث مهم اساسی و بنیادی در دانش هیدرولوژی به شمار می رود، لذا دست یابی به میزان کمی و کیفی آن با نگرش سیستمی از این نظر حائز اهمیت است که پایه و مبنای مطالعاتی طرح های عمرانی را در زمینه های مختلف توسعه و بهر ه برداری در منابع آب و سازه های آبی و یا سایر عرصه های محیطی در حوضه های آبخیز تشکیل می دهد.
تئوری و پیشینه تحقیق
در سال های اخیر مطالعات متعددی در زمینه برآورد رواناب مناطق مختلف در سراسر جهان صورت گرفته است که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود :
لانگ و موهانتی - 1997 - با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی در منطقه ی ماهاناری واقع در اوراسیای هندوستان، اقدام به پهنه بندی سیل کرده اند. لوگان و تانگ - 1985 - با استفاده از پارامتر مساحت، طول آبراهه و متغیر بارندگی سالانه در 15 حوزه آبخیز نیوزلند، اقدام به برآورد دبی جریان نمودند. آندرسون و همکاران - 2002 - به منظور پیشگویی رواناب 48 ساعت قبل از جریان ورودی به مخازن در منطقه ی سیرانوادا در کالیفرنیا ترکیبی از مدلهای را استفاده کردند.
کنبل و همکاران - 2005 - به منظور ارائه ی مدل منطقه ای سیلاب برای حوضه ی سن آنتونیو در تگزاس مرکزی و آمریکا از ترکیب مدل HMS و HEC RASS و بارش راداری استفاده و کارایی مدل را بررسی نمودند. چن و همکاران - 2009 - و محمدعلی و همکاران از مدل بارش- رواناب برای کالیبراسیون و واسنجی رویداد سیلاب در چند حوضه به ترتیب در چین و پاکستان استفاده کردند، نتایج نشان دهنده ی هماهنگی خوب بین هیدروگراف های مشاهده و محاسبه شده در خروجی حوضه هاست و ضریب ناش- ساتکلیف بین ./75 تا ./95 است.
جیمز و همکاران - 2010 - قابلیت مدل HEC HMS را در برآورد رواناب حوضه Misai در چین بررسی نمود و به این نتیجه رسید که این مدل با دقت بالایی می تواند رواناب را شبیه سازی نماید. Karl و همکاران - 2010 - برای توسعه سیستمی به منظور پیش بینی وقوع سیل برای حوزه های پایین دست حداکثر سیلاب جاری شده در 12 سال و مدت زمان عبور هر یک را به جای سری های زمانی جریان، مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.
مرید و ریاضتی - 1382 - به مقایسه ی مدله ای تحلیل منطقه ای و شبیه سازی بارش- رواناب با استفاده از در شرق استان گلستان پرداختند که نتایج مدل HEC- 1 نشان داد این مدل عملکرد خوبی داشته است. محمودی - 1383 - در مطالعه ی هیدرواقلیم حوضه ی آبریز سیمینه رود به این نتیجه رسید که ریزدانه بودن سازندهای حوضه در سیل خیزی حوضه تأثیر زیادی دارد.
کریمی - 1388 - به ارزیابی و واسنجی مدل HEC HMS در برخی از حوضه های شمال غرب ایران پرداخت و به این نتیجه رسید که پارامتر شماره منحنی و مقدار جذب اولیه دارای حساسیت بیشتری می باشد. . فرخ نیا و مرید - 1393 - به کمک داده های ماهواره ای بیلان آب حوضه دریاچه ارومیه را مورد بررسی قرار دادند و نتایج حاصله از دقت بالایی در این زمینه برخوردار است.
هدف کلی این تحقیق بررسی و ارزیابی اصولی و علمی برای مطالعه و پیش بینی تحلیل کمی رواناب حاصل از بارندگی و همچنین ارائه مدلی جهت برآورد رواناب دو حوضه سیمینه رود و زرینه رود با استفاده از مدل HEC HMS می باشد.
روش تحقیق:
منطقه مورد مطالعه :
حوضه آبریز دریاچه ارومیه در سه استان آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی و کردستان واقع شده است. رودخانه های عمده حوضه عبارتند از نازلوچای، باراندوزچای، آجی چای، زرینه رود و سیمینه رود و مجموعه ای دیگر از رودخانه های بخش غربی دریاچه ارومیه. که در اینجا فقط رودخانه های سیمینه رود و زرینه رود مد نظر است. رودخانه سیمینه رود از رودخانه های مهم حوضه آبریز دریاچه ارومیه می باشد که در جنوب آذربایجان غربی جریان دارد. طول رودخانه حدود 200 کیلومتر، مساحت حوضه آبریز آن 3500 کیلومتر مربع و شامل 11 زیر حوضه است.
حوضه زرینه رود بزرگترین زیرحوضه درجه 2 از حوضه دریاچه ارومیه است که در موقعیت45 47 ´ تا 47 20 طول جغرافیایی و 35 41 تا 37 27 عرض جغرافیایی قرار دارد. وسعت این حوضه بالغ بر 12025 کیلومتر مربع بوده و رودخانه اصلی آن دارای طول 300 کیلومتر می باشد. در شکل 1 و 2 نمائی از حوضه و موقعیت زرینه رود و سیمینه رود و شبکه رودخانه های جاری در آنها نشان داده شده است.
شکل -1 موقعیت حوضه زرینه رود و زیرحوضه های آن
شکل -2 موقعیت حوضه آبریز سیمینه رود و زیرحوضه های آن
