نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز گروه جغرافیای طبیعی

2 دانشگاه تبریز و عضو هیات علمی مرکز تحقیقات کم آبی و خشکسالی

3 مرکز تحقیقات کم آبی و خشکسالی

چکیده

از اهداف مهم هیدرولوژی، پیش­بینی کمی فرایند بارش- رواناب و انتقال آن به نقطه خروجی و در نهایت تعیین میزان دبی عبوری در خروجی حوضه است. هدف تحقیق حاضر بررسی دقت، صحت و اعتبار روش‌های زمان ـ سطح و هیدروگراف واحد لحظه‌ای کلارک در برآورد هیدروگراف سیلاب از نظر شکل، دبی پیک، زمان تا پیک، زمان پایه و حجم هیدروگراف در هر رگبار بارش با شدت و مدت معین مـی‌باشد. برای این منظور ابـتدا با استـفاده از نقشه توپوگرافی منطقه مورد مطالعه و نرم­افزار ILWIS نقشه خطوط همزمان تمرکز و مرکز ثقل حوضه به دست آمد. سپس با استفاده از داده‌های باران‌نگار و انتخاب رگبار مناسب، هیدروگراف سیل مربوط به هر رگبار با استفاده از روش‌های زمان ـ سطح و هیدروگراف واحد لحظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای کلارک به دست آمد و نتایج با هیدروگراف ثبت شده مربوطه در انتهای حوضه مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان می‌دهد که اگر چه نتایج هر دو روش برای محاسبه هیدروگراف خروجی با خطا همراه است، ولی در مجموع می‌توان گفت که روش کلارک نتایج بهتری نسبت به روش زمان ـ سطح ارائه می­کند و می‌توان از این روش برای محاسبه هیدروگراف ناشی از یک رگبار در حوضه‌های بدون آمار استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Assessment of Time–Area and Clark Instantaneous Unit Hydrograph Models in Estimating Flood Discharge in Bazoft Karoon

نویسندگان [English]

  • Saeed Jahanbakhshasl 1
  • Majid Rezaeebanafsheh 1
  • Masood Godarzy 2
  • Abdolmohammad Ghaforyrozbehany 3
  • MohammadHossein Mahdiyan 3

1 Tabriz University Department of Geography

2 Tabriz University and Research Centre scarcity and droughts faculty member

3 Research scarcity and drought

چکیده [English]

One of the main objectives in hydrology is rainfall–runoff forecasting systems for determination of flood hydrograph in outlet of a watershed. Flood discharge could be estimated using rainfall-runoff models, which explain hydrological phenomena for un-gauged watersheds. The aim of this study was to investigate the consistency, accuracy and reliability of time–area and Clark Instantaneous unit hydrograph models in estimating the shape, peak discharge, time to peak, time base and volume hydrograph of flood resulting from a rainfall with certain intensity and duration. For this purpose the topographic map of Bazoft watershed digitized by using R2V package, the digital elevation model (DEM) and isochronal prepared with the ILWIS software. Finally, the flood hydrographs were estimated by Clark and Time-Aria models for six selected storm events. The computed hydrographs then compared with those obtained by measured data. The results show that the Clark model gives a better estimation of outlet hydrograph in comparison with time-area model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Instantaneous Unit Hydrograph
  • Clark Model
  • Time-Area Model
  • Flood Estimating
1ـ دهقانی، م. (1382)، «ارزیابی کارایی هیدروگراف واحد لحظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای کلارک با استفاده از GIS»، سمینار کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریائی نور، دانشگاه تربیت مدرس.
2ـ رحیمیان، ر. (1374)، «بررسی مدل­های مختلف هیدروگراف واحد لحظهای ژئومورفولوژیکی و کاربرد آنها جهت سنتز هیدروگراف در حوضه‌های آبریز فاقد آمار»، پایان­نامه کارشناسی ارشد زمین­شناسی آبشناسی، دانشکده علوم دانشگاه شیراز.
3ـ روغنی، ع. (1376)، «بررسی تأثیر مکانی مناطق مؤثر بر دبی اوج سیلاب با بکارگیری GISو مدل روندیابی رواناب در حوضه آبخیز رودک»، پایان­نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران.
4ـ عبدالهی، خ. (1381)، «مدل­سازی رواناب بر اساس ویژگی­های ژئومورفولوژیکی حوضه آبخیز خان­میرزا با استفاده ازGIS» پایان­نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریائی نور،  دانشگاه تربیت مدرس.
5ـ عرفانیان، م. (1377)، «بررسی آبنمود واحد لحظهای ژئومورفولوژیکی و ژئومورفوکلیماتیکی در حوضه آبخیز جرین سمنان»، پایان­نامه کارشناسی ارشد گروه مهندسی آبخیزداری دانشگاه گرگان.
6ـ علیزاده، ا. (1384)، «هیدرولوژی کاربردی»، انتشارات آستان قدس رضوی، دانشگاه امام رضا، چاپ هیجدهم.
7ـ غیاثی، ن. (1374)، «واسنجی هـیدروگـراف واحد لحظهای ژئومورفولوژی حوضه امامه»، پایان­نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران.
8ـ قهرمان، ب. (1374)، «طرح پژوهشی بررسی هیدروگراف واحد لحظهای ژئومورفولوژیکی»، گروه آبیاری دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد.
9- American Society of Civil Engineering, (1993), “Criteria for Evaluation of Watershed Models”, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 199(3).
10- Clark, C. O, 1945, “Storage and Unit Hydrograph”, Journal of Trans ASCE, 110:1419-1446.
11- Fong Lin, G. and Yu-Ming Wang, (1998),”General Stochastic Instantaneous Unit Hydrograph”, Journal of Hydrology, 182(4):227-235.
12- Jain, S.K., R.D, Singh, and S.M., Set, (2000), “Design Flood Estimation Using GIS Supported GIUH Approach”, Journal of Water Resources Management, 14:369-376.‌
13- Maidment, D.R, (1993),” Development a Spatially Distributed Unit Hydrograph by Using GIS”, Proceeding of Hydro GIS 93, Iahs Publication, No 212.
14- Mccarthy, G. T, (1938), “The Unit Hydrograph Based on Flood Routing”, Proceeding Conference of North Atlantic Div, Crops of Engineering Publication.
15- Muzic, I, (1995), “Lumped Modelling and GIS in Flood Predictions”, Kluwer Academic Publications.
16- Nalbantis, I., M, Rodriguez and S, Obled, (1995), “Unit Hydrograph and Effective Precipitation Identification”, Journal of Hydrology, 168: 127-157.
17- Nash, J.E, (1957), “The Form of the Instantaneous Unit Hydrograph”, Journal of Iash, 72: 114-118.
18- Raghunath, H.M, (1997), “Hydrology (Principle, Analysis, Design)”, Wily Eastern Limited Publications.
19- Ramírez, J.A, (2000), “Prediction and Modelling of Flood Hydrology and Hydraulics”, EllenWohlCambridgeUniversity Press.
20- Raymond,I and P, Jeng, (2003), “True Form of Instantaneous Unit Hydrograph of Linear Reservoirs”, Journal of Hydrology, 122(1):11-17.
21- Saghafyan, B., P.Y, Julien and H, Rajaie, (2002), “Run off Hydrograph Simulation Based on Time Variable Isochrones Technique”, Journal of Hydrology, 261: 193-203.
22- Singh, Vp., (1988), “Hydrology System”, Prentice Hall Publications.
23- Singh, Vp., (1997), “Flood Routing Based on Diffusion Wave Equation Using Mixing Cell Method”, Journal of Hydrological  Processes, 11(14): 1881-1894.
24- Snell, J.D and M, Sivapalan, (1994), “On Geomorphologic Dispersion in Natural Catchments and Geomorphologic Unit Hydrograph”, Journal of Water Resources Research, 30(7): 2311-2323.
25- Taylor, A.B, and H.E, Schwarz, (1952), “Unit Hydrograph Lag and Peak Flow Related to Basin Characteristics Trans”, Journal of Geophysics, 33: 235-246.
26- Viesman, V., L, Gary and Lewis, (1996), “Introduction to Hydrology”, HarperCollinsCollege Publications.