تحلیل حساسیت مدل مبتنی بر موج سینماتیک KW–GIUH نسبت به روشهای مختلف برآورد نفوذ و ضرایب زبری
نویسندگان
1 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین
2 دانشآموخته کارشناسی ارشد رشته مهندسی مدیریت و منابع آب، موسسه آموزش عالی صائب، ابهر
3 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین
4 استاد گروه بیوتکنولوژی و مهندسی کشاورزی، دانشگاه A&M تگزاس، کالج استیشن، امریکا
doi
10.22092/ijwmse.2017.112370چکیده
پیشبینی صحیح سیلاب همواره یکی از چالشهای اساسی محققین و مهندسین بوده و به همین خاطر در طول دهههای اخیر مدلهای ریاضی متعددی برای این منظور توسعه داده شده است. برای مدلسازی مناسب سیلاب و رواناب در یک حوضه، تخمین صحیح میزان نفوذ آب در خاک عاملی مهم بشمار میآید. تاکنون مدلهای ریاضی و تجربی زیادی برای محاسبه میزان نفوذ آب در خاک و بارش خالص (بارش منجربه تولید رواناب) ارائه شده که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود میباشند. در پژوهش حاضر بهجای ارزیابی منفرد روشهای محاسبه نفوذ به ارزیابی چهار روش مختلف برآورد نفوذ یعنی شاخص Ø، هورتون، گرین-امپت و SCS بر عملکرد مدل ژئومورفولوژیکی مبتنی بر موج سینماتیک KW-GIUH پرداخته شده است. همچنین، تحلیل حساسیت عملکرد مدل KW-GIUH نسبت به روشهای مختلف برآورد نفوذ و ضرایب زبری جریان دامنهای و آبراههای از دیگر اهداف این پژوهش میباشد. نتایج حاصل از ارزیابی هیدروگراف سیلاب شبیهسازی شده با استفاده از هر روش و دادههای مشاهداتی در حوضه کسیلیان، حاکی از عملکرد بالای روشهای هورتون و شاخص Ø نسبت به دو روش دیگر دارد. شاخص کارائی نش-ساتکلیف بهدست آمده از روشهای هورتون و شاخص Ø بهترتیب معادل 94.9 و 90.3 بوده و این در حالیست که برای روشهای گرین-امپت و SCS مقدار این شاخص بهترتیب معادل 77.7 و 76.3 میباشد. تحلیل حساسیت نتایج بهدست آمده از روشهای مختلف نفوذ نیز حاکی از آن است که عملکرد مدل KW-GIUH نسبت به روشهای گرین-امپت و شاخص Ø بهترتیب بیشترین و کمترین حساسیت را دارا میباشد. نتایج حاصل از بررسی اثر مقادیر مختلف ضرایب زبری جریان دامنهای و آبراههای بر دبی اوج سیلاب نیز نشان میدهد که ضریب زبری دامنهای تاثیر به مراتب بالاتری از ضریب زبری آبراههای دارد. حداکثر تغییر مقدار دبی اوج بهدست آمده از مقادیر مختلف ضریب زبری دامنهای و آبراههای بهترتیب برابر 64 و 25 درصد میباشد. در یک جمعبندی کلی میتوان چنین نتیجه گرفت که عملکرد مدل KW-GIUH نسبت به روش برآورد نفوذ و ضریب زبری جریان دامنهای از حساسیت بالایی برخوردار میباشد و به همین خاطر توصیه میشود، در انتخاب این دو پارامتر به ویژه در حوضههای فاقد آمار و یا آمار کم دقت کافی بهعمل آید.