واسنجي و ارزيابي پارامترهاي مدل هيدرولوژيكي HEC-HMS در شبيه سازي وقايع منفرد بارش رواناب (مطالعه موردي: حوزه آبخيز تجن)

مقدمه و هدف: سيل يكي از اصلي‌ترين بلاياي طبيعي است كه در سال‌هاي اخير مناطق مختلف كشور را تحت تاثير قرار داده و موجب خسارات فراواني شده است. دانشمندان همواره روش‌هاي مختلفي در جهت شناخت بزرگي و زمان وقوع سيل و برآورد ارتفاع رواناب ابداع كرده‌اند. مدل‌هاي بارش رواناب از جمله ابزارهاي كاربرد و توانمند در دستيابي به خصوصيات سيلاب مي‌باشند. هدف از انجام اين پژوهش، واسنجي و اعتبارسنجي مدل HEC-HMS و همچنين شبيه سازي سيل به‌صورت تك واقعه در حوزه آبخيز تجن بوده است. مواد و روش: در اين پژوهش ابتدا متغيرهاي بارش و دما وارد مدل شد، سپس مدل براساس 3 واقعه منفرد واسنجي و پارامترهاي آن محاسبه شد، همچنين پارامترهاي شماره منحني (CN) و سطوح نفوذناپذير، در محيط سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS) تجزيه و تحليل و در نهايت براساس يك واقعه منفرد ديگر، اعتبارسنجي مدل انجام شد و صحت و دقت آن برآورد گرديد. هيدروگراف هاي ايجاد شده از سناريوهاي پارامترهاي مدل تنظيم يافته، با هيدروگراف مدل مشاهداتي ايستگاه كردخيل مورد مقايسه قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج واسنجي براساس وقايع انتخابي نشان داد كه داده هاي شبيه سازي شده با داده هاي مشاهده اي، همبستگي بالايي دارد (R 0.9). همچنين نتايج اعتبارسنجي با استفاده از آزمون ضريب همبستگي و t استيودنت نشان داد كه ضريب همبستگي دبي مشاهداتي و شبيه سازي برابر 0/9 مي باشد كه معني‌داري قابل ملاحظه‌اي را نشان مي دهند. آناليز حساسيت مدل به‌منظور تعيين مقدار دقيق يك پارامتر حساس به ازاي تغييرات افزايش و كاهش 20 درصدي پارامترها انجام شد. نتايج آناليز حساسيت مدل نشان داد پارامتر شماره منحني و مقدار تلفات اوليه داراي حساسيت بالايي مي‌باشند به‌طوري كه در بازه 20- تا 20+ درصد تغيير پارامتر شماره منحني و تلفات اوليه به‌ترتيب، مقدار حساسيت مدل از 2/33- تا 7/15 و از 0/79 تا 0/73- تغيير مي‌كند. از سوي ديگر نتايج شبيه‌سازي مدل نشان داد كه بهترين تابع هدف براي برآورد دبي اوج سيلاب درصد خطاي دبي اوج (Percent Error Peak) مي‌باشد كه مدل با اختلاف 0/8 درصد دبي اوج را در ايستگاه كردخيل پيش‌بيني نمود. همچنين تابع هدف درصد خطاي حجم جريان Percent Error Volume)) به‌عنوان بهترين برآورد‌كننده حجم سيلاب با اختلاف صفر، تعيين شد. نتيجه‎‎ گيري: به‌طور كلي نتايج نشان داد كه به‌كارگيري سيستم مدل هيدرولوژيكي به‌همراه سيستم اطلاعات جغرافيايي، براي تبديل بارش به رواناب، شبيه‌سازي سيلاب و پيش‌بيني دبي اوج و حجم سيلاب بسيار كارآمد است و نتايج به‌دست آمده قابل استناد مي‌باشند. بنابراين مي‌توان از مدل‌هاي نهايي در مديريت حوزه‌هاي آبخيز استفاده نمود.