ارزيابي اثر توان تفكيك مدل‌هاي رقومي ارتفاعي (DEMs) بر پارامترهاي ورودي و عملكرد مدل بارش-رواناب HEC-HMS

Investigation DEM Resolution Effect on the Performance of HEC-HMS Model

اندازه پيكسل‌هاي مدل ارتفاعي رقومي (DEM) در بسياري از مدل‌هاي هيدرولوژيكي بارش – راناب داراي اهميت بسياري مي‌باشد. اندازه سلول دقت مدل ارتفاعي رقومي را تحت تأثير قرار مي‌دهد. با افزايش ابعاد سلولي (كاهش توان تفكيك) دقت DEMها كاهش مي‌يابد و با كاهش بيش از حد ابعاد سلول (افزايش توان تفكيك) حجم اطلاعاتي و محاسباتي افزايش مي‌يابد و بنابراين تعيين ابعاد سلولي مناسب براي استخراج خصوصيات فيزيوگرافي كه مدل بارش رواناب (HEC-HMS) را تحت تأثير قرار مي‌دهد از اهميت بالايي برخوردار است. هدف از انجام اين تحقيق بررسي اثر كوچكي و بزرگي سلول‌هاي تشكيل دهنده نقشه رستري بر روي خروجي‌هاي مدل‌ ياد شده از طريق ارزيابي تغييرات پارامترهاي ژئومورفولوژيكي مورد استفاده در مدل مزبور مي باشد. به اين منظور در نقشه توپوگرافي سازمان نقشه برداري كشور با مقياس 1:25000 از حوضه كسيليان در محيط GIS در هفت اندازه پيكسل 25، 50، 75، 100، 150، 200 و 300 متر، DEM تهيه شد. با توجه به پارامترهاي ژئومورفولوژيكي مورد استفاده در مدل رياضي HEC-HMS براي تعيين نقش تغييرات اندازه پيكسل: شبكه آبراهه‌ها، مساحت زيرحوضه‌ها و شيب زيرحوضه‌ها در اندازه پيكسل‌هاي مختلف مورد مقايسه قرار گرفتند و عملكرد مدل مورد ارزيابي قرار داده شد. ارزيابي‌هاي انجام شده بر عملكرد مدل بارش-رواناب HEC-HMS در حوضه آبريز كسيليان بيانگر وجود حساسيت قابل توجه در برآورد دبي اوج سيلاب و زمان رسيدن به اوج نسبت به ابعاد سلولي مختلف مي‌باشد.

Digital Elevation Model (DEM) pixels are important in many hydrological models of rainfall-drift. The size of the cell affects the accuracy of the digital elevation model. By increasing cell dimensions (decreasing separation power), the precision of DEMs decreases and the amount of information and computing increases by decreasing the cell s size (increasing the separation power), and thus determining the appropriate cell dimensions for extracting the physiographic properties of the HEC-HMS model ) Is of great importance. The aim of this study was to investigate the small and large effects of the cells forming the Raster map on the outputs of the model by evaluating the changes in the geomorphologic parameters used in the model. For this purpose, a topographic map of the country s mapping organization with a scale of 1: 25,000 from the Kashelian Basin in the GIS environment was prepared in seven sizes of pixels 25, 50, 75, 100, 150, 200 and 300 meters, DEM. Considering the geomorphologic parameters used in the HEC-HMS math model to determine the role of pixel size variation: the network of streams, sub-area area and slope of the sub-basins in the size of the pixels were compared and the performance of the model was evaluated. The evaluations performed on the performance of HEC-HMS rainfall-runoff model in Kashelian Basin indicate that there is a significant sensitivity in estimating peak flood discharge and peak reaches of different cellular dimensions.