ارزيابي مدل‌ هيدرولوژيكي HEC-HMS در تخمين هيدروگراف سيل مناطق خشك و مرطوب

Performance of HEC-HMS Hydrological Model in Simulation of Flood Hydrograph in arid and humid watersheds

براي مديريت مناسب رويدادهاي طبيعي مانند سيل، استفاده از مدل هاي كامپيوتري به طور سريع در حال توسعه است و اين مدل ها ابزارهاي ضروري براي فهم انسان از فرايندهاي هيدرولوژيكي حوضۀ آبخيز و مديريت آن هستند. در اين تحقيق با هدف مديريت مناسب سيل مناطق خشك و مرطوب كارايي مدل HEC-HMS براي شبيه سازي وقايع مختلف سيل بررسي شد. به اين‌منظور سه واقعۀ سيل در حوضۀ آبخيز كسيليان با مساحت 67/8كيلومترمربع با اقليم مرطوب و سه واقعۀ سيل در حوضۀ آبخيز كارده با مساحت 93/2كيلومترمربع با اقليم كاملاً خشك در نظر گرفته شد. داده هاي هيتوگراف بارش بر پايۀ گام زماني دقيقه اي و داده هاي هيدروگراف سيل مربوط به هر واقعه به مدل وارد شدند. سپس، تخمين هيدروگراف سيل بر پايۀ گام زماني 30 دقيقهاي انجام شد. آناليز حساسيت پارامترها با استفاده از روش آزمون و خطا نشان داد پارامتر CN نسبت به ساير پارامترها حساسيت زيادي دارد و اين حساسيت در منطقۀ خشك نسبت به منطقۀ مرطوب بيشتر است. نمايه هاي آماري ضريب همبستگي (R2)، ضريب نش- ساتكليف (NS) و مجموع مربعات خطا (CP) بر حسب مترمكعب بر ثانيه براي ارزيابي كارايي مدل ‌استفاده شد. مقادير اين نمايه ها در حوضۀ آبخيز كسيليان براي سيلابهاي شبيه سازي‌شده به ترتيب بين 0/84 تا 0/93، 0/78 تا 0/81 و 96/13 تا 188 و در حوضۀ آبخيز كارده مقادير اين نمايه ها بهترتيب بين 0/76 تا 0/89، 0/71 تا 0/75و 113/4 تا 216/7 به دست آمد. نتايج نشان مي دهد مدل HEC-HMS در هر دو حوضۀ آبخيز دقت مناسبي دارند و در حوضۀ آبخيز منطقۀ مرطوب نسبت به منطقۀ خشك كارايي اين مدل براي مديريت وقايع سيل نسبتاً بيشتر است.

In these studies the ability of hydrological model HEC-HMS was used for simulation the six flood hydrograph in Kasilian watershed with 67.8 km2 area with semi-humid to the humid climate and in Kardeh watershed with 93.2 km2 area with completely dry climate. Rainfall hyetographs data with minute time step and related flood hydrographs were entered to model; so floods hydrographs were simulated with 30 minute time step. Parameters sensitivity analysis by trial and error methods showed that the CN parameter have high sensitivity than the others. The CN parameter sensitivity in the arid area is higher than humid area. The R2, NS and CP coefficients with cubic meters per second unit were used for model performance. The values of these coefficients in Kasilian watershed for simulated floods were between 0.84 to 0.93, 0.78 to 0.81, and 96.13 to 188, respectively. In Kardeh watershed these coefficients calculated between 0.76 to 0.89, 0.71 to 0.75 and 113.4 to 216.7, respectively. The results showed that the model performances are acceptable in both watersheds. But in the humid watershed the model had high performance for watershed management implement works than the dry watershed