برآورد سيلاب مبتني‌ بر تخمين بارش با تئوري فركتال و به‌كارگيري CN مستخرج از سنتينل 2 در مدل HEC-HMS (حوزۀ آبخيز تيره در منطقۀ بروجرد- دورود)

برآورد بارش طرح از مهم‌ترين اصول در مديريت رواناب حوزۀ آبخيز محسوب مي‌شود. ازسوي ديگر، استفاده از روش‌هاي با دقت بالا در محاسبۀ بارش و شمارۀ منحني و به‌كارگيري آن‌ها در مدل‌هاي هيدرولوژيكي، باعث كاهش خطاهاي ورودي مدل و افزايش دقت شبيه‌سازي مي‌شود. به اين منظور در اين تحقيق، از روش فركتال براي برآورد بارش و از مدل هيدرولوژيكي HEC-HMS براي برآورد دبي اوج و حجم سيل استفاده شد. در اين مدل، براي شبيه‌سازي زيرحوضه‌ها از روش شمارۀ منحني SCS با هدف برآورد ميزان تلفات، از روش «بازگشتي» براي برآورد آب پايه و از روش هيدروگراف واحد SCS براي تبديل بارش به رواناب استفاده شد. مدل براساس وقايع انتخابي بارش و دبي در تاريخ 17 تا 19 آوريل 2012 و 11 تا 16 آوريل 2016 بر مبناي فرايند بهينه‌سازي خودكار با تابع هدف ريشۀ ميانگين مربعات خطا و حداكثر تعداد 100 تكرار با زمان توقف 0.01 و معرفي پارامترهاي ورودي براي مراحل واسنجي و صحت‌سنجي اجرا شد. نتايج تحقيق درزمينۀ برآورد بارش براساس تئوري فراكتال و بررسي گشتاورهاي آماري با استفاده از اطلاعات 12 ايستگاه در 7 دورۀ ‌بازگشت نشان داد كه ‌داده‌هاي حداكثر شدت ‌بارش داراي ماهيت مونوفراكتالي است. به‌ عبارتي تغييرات توان مقياس نسبت به ‌مرتبۀ آن كاملاً خطي است و با استفاده از ماهيت مونوفركتالي مي‌توان بين داده‌ها در تداوم‌هاي مختلف ارتباط برقرار كرد. نتايج تحقيق در بخش شبيه‌سازي بارش-رواناب با استفاده از مدل HEC-HMS نشان داد كه برازش مناسبي بين مقادير شبيه‌سازي و مشاهداتي وجود دارد؛ به‌طوري‌كه ضريب نش-ساتكليف در ايستگاه خروجي حوضه (تيرۀ دورود) در مرحلۀ واسنجي و صحت‌سنجي به‌ترتيب 0.744 و 0.683 به دست آمد. پيش‌بيني مدل براساس هايتوگراف بارش با روش‌هاي فركتال و «قهرمان» مبين برازش بسيار مناسب مقادير دبي اوج و حجم سيل 6 ساعته با ضريب نش-ساتكليف بيش از 0.99 است. استفاده از CN حاصل از تصاوير سنتينل 2 در قياس با لندست 8 به‌طور قابل توجهي روي هيدروگراف خروجي مدل HEC-HMS تأثير داشته است؛ به‌طوري‌كه باعث ارتقاي ضريب نش-ساتكليف از 0.56 به 0.74 در مرحلۀ واسنجي و از 0.39 به 0.68 در مرحلۀ صحت‌سنجي شده است. درمجموع نتايج تحقيق مي‌تواند كمك مؤثري به افزايش دقت و نتايج بهينۀ مدل بارش-رواناب HEC-HMS نمايد تا كارشناسان و مديران اجرايي در مديريت حوزۀ آبخيز به‌نحو مطلوب عمل ‌كنند.