تغيير پاسخ هيدروگراف واحد آبخيز در اثر احداث سازه هاي كوتاه تاخيري

Changes the watershed unit hydrograph response due to constructed small detention structures

اجراي عمليات آبخيزداري در سطح آبخيز مي تواند رژيم هيدرولوژيك جريان خروجي از آبخيز از جمله دبي اوج، زمان تا اوج، زمان پايه و حجم رواناب را تحت تاثير قرار دهد. يكي از كاربردهاي هيدروگراف واحد، محاسبه اثر فعاليت هاي انجام شده به منظور كنترل سيل روي عكس العمل هيدرولوژيك آبخيز است كه به وسيله مقايسه خصوصيات هيدروگراف واحد استخراج شده از داده هاي بارش و جريان قبل و بعد از انجام اقدامات در آبخيز صورت مي گيرد. نتايج ارزيابي تاثيرات هيدرولوژيك فعاليت هاي اجرايي مي تواند در طراحي بهينه و اجراي عمليات كنترل سيلاب مفيد واقع گردد. هدف اين تحقيق ارزيابي تاثير هيدرولوژيك اقدامات مكانيكي آبخيزداري (احداث سدهاي تاخيري) انجام شده در آبخيز جعفرآباد استان گلستان با مساحتي حدود (10900 هكتار) با استفاده از رويكرد مقايسه هيدروگراف واحد است. پس از استخراج وقايع ثبت شده بارش-رواناب متناظر (43 رخداد) در دوره زماني ارزيابي قبل و بعد از احداث عمليات مكانيكي، هيدروگراف هاي واحد با تداوم بارش برابر زمان تمركز آبخيز محاسبه گرديد. در اين خصوص براي تبديل هيدروگراف هاي D ساعته به Tc ساعته از منحني S استفاده شد. سپس مولفه هاي هيدروگراف واحد آبخيز در دو وضعيت قبل و بعد از اقدامات آبخيزداري استخراج شد و نتايج با استفاده از آزمون تي و نمودارهاي باكس-ويشكر مورد تحليل قرار گرفت. نتايج نشان داد كه تاثير اقدمات آبخيزداري بر روي هيدروگراف واحد شاخص به صورت افزايش دبي اوج و زمان پايه و كاهش زمان تا اوج پاسخ واحد بوده است. در حالي كه، اثر اقدامات سازه اي از نظر آماري نشان دهنده تفاوت معني دار (p-value<0.05) مولفه زمان پايه و افزايش آن به ميزان 6 ساعت (به طور متوسط) بعد از احداث عمليات بوده است. هر چند ميانگين زمان تا اوج رخدادها از 15/9 به مقدار 14/8 ساعت كاهش پيدا كرده است ولي از نظر آماري معني دار نبوده است. در مجموع مي توان گفت در اثر اجراي سازه هاي تاخيري و جانمايي مكاني آن ها در سطح آبخيز، واكنش آبخيز و در نتيجه مولفه هاي هيدروگراف واحد آبخيز تحت تاثير قرار گرفته است.

Watershed management structures affect the hydrological outflow hydrograph components such as peak discharge, time to peak, base time and runoff volume. The unit hydrograph approach can be used to evaluate the effects of watershed management practices on hydrologic response, through comparison of unit hydrograph derived from recorded observed events before and after the management practices in the watershed. The hydrologic evaluation reports of watershed measures can be helpful in design improvement and implementation of flood control structures. The aim of this study was to evaluate the effect of small detention dams on watershed unit hydrograph response in Jafar-abad watershed (with an area of 10900 ha), Golestan Province. The 43 recorded rainfall-runoff events were analyzed before and after the mechanical measures and the Tc-duration unit hydrograph were derived. In this regard, the D-hr hydrographs were converted to Tc-hr hydrographs using S-curve method. Then the unit hydrograph components were obtained for pre and post construction of structural measures and hydrograph components were analyzed using t-test analysis and Box-and-whisker plots. The results showed an increase in the peak flow and base time of index unit hydrograph and also the time to peak of the unit response decreased due to constructed measures. While, the statistical analysis showed a significant difference (p-value<0.05) due to the effect of structural measures on unit hydrograph base-time component and increasing it up to 6 hours (on average) in the post construction period. Although the mean value of time to peak has reduced from 15.9 to 14.8 hrs, which was not statistically significant. In general, the watershed response and resultant hydrograph component of the watershed are affected due to the implementation and allocation of detention structures in the watershed.