آناليز حساسيت مولفه‌هاي هيدروگراف جريان به تغيير در پارامترهاي روش زمان – مساحت كلارك در آبخيز محمدآباد استان گلستان

Sensitivity analysis of the flow hydrograph components due to changes in Clark's time-area model in Mohammad-Abad watershed, Gloestan Province

كاربرد مدل هيدروگراف واحد لحظه‌اي كلارك به جهت نياز به داده‌هاي سهل‌الوصول در آبخيزهاي فاقد ايستگاه هيدرومتري از اهميت خاصي برخوردار است. هدف تحقيق حاضر شبيه‌سازي هيدروگراف واحد جريان آبخيز محمدآباد استان گلستان با استفاده از روش زمان - مساحت و انجام آناليز حساسيت (نسبي و مطلق) نتايج شبيه‌سازي در آبخيز مورد مطالعه است. براي تعيين تغييرات سطح حوزه نسبت به زمان تمركز (هيستوگرام زمان-مساحت) از روش دياگرام بي‌بعد (روش لاورنسن) استفاده شده و سپس هيدروگراف واحد لحظه‌اي با مدل كلارك براي آبخيز مذكور شبيه‌سازي شد. آناليز حساسيت مدل كلارك با تغيير دو پارامتر زمان تمركز و ضريب ذخيره صورت گرفته و سپس حساسيت نسبي و مطلق مدل در برآورد مولفه‌هاي هيدروگراف واحد جريان تعيين گرديد. هم‌چنين هيدروگراف واحد مشاهداتي سيل در آبخيز با استفاده از منحني S محاسبه و دقت مدل مذكور در برآورد هيدروگراف واحد آبخيز با معيار نش-ساتكليف مورد ارزيابي قرار گرفت. براساس نتايج، دقت مدل مذكور در شبيه‌سازي هيدروگراف واحد جريان 71 درصد است. نتايج آناليز حساسيت مدل نشان داد كه حساسيت نسبي مدل در برآورد دبي اوج هيدروگراف واحد جريان به پارامتر ضريب ذخيره برابر 66/0- مي‌باشد. هم‌چنين حساسيت مطلق مدل به پارامتر زمان تمركز برابر 76/2- مي‌باشد. در مجموع مي‌توان گفت كه پارامتر حساس در برآورد دقيق زمان تا اوج، متغير زمان تمركز محاسباتي جريان مي‌باشد.

The Clark Instantaneous Unit Hydrograph is getting popular because of its easy accessible parameters and application to ungauged catchments. This study focuses on simulating the unit hydrograph of Mohammad-Abad watershed, Golestan Province and analysis of relative and absolute sensitivity analysis of the Clark time-area model. The time-area histogram of the study area were identified using dimensionless Laurenson’s method. The instantaneous unit hydrograph of study area was also calculated by the Clark model and then converted to direct runoff unit hydrograph. The sensitivity analysis of the Clark model has been conducted by changing the input model parameters (time of concentration and storage coefficient) to obtain the relative and absolute sensitivity of the model to estimate the unit hydrograph components. The observed index unit hydrograph were derived using S-curve method and the efficiency of Clark IUH model in predicting hydrologic watershed response hydrograph was evaluated by Nash-Sutcliffe efficiency criterion. The results showed that the model efficiency was 71% in predicting the response of unit hydrograph. The model sensitivity analysis indicated that the relative sensitivity of the Clark model to storage coefficient parameter was -0.66 in estimation of peak discharge of unit hydrograph. Also the absolute sensitivity of the model was -2.76 with respect to changes in concentration time. It can be concluded that the time of concentration was the sensitive parameter in accurate estimation of time to peak of unit hydrograph.