مقايسه مدل‌هاي هيدرولوژي رونديابي سيل در رودخانه‌ها

Comparison of hydrologic models of flood routing in rivers

رونديابي سيلاب ‌رويه‌اي است كه براي بررسي تغييرات اوج، زمان تا اوج و زمان تداوم هيدروگراف سيلاب در طول كانال‌هاي باز استفاده مي‌شود. اين رويه بسته به شرايط و اطلاعات موجود از رودخانه مي‌تواند با كمك رويه‌هاي هيدروليكي و هيدرولوژي انجام پذيرد. در اين تحقيق جنبه‌هاي مختلف مدل‌هاي هيدرولوژي شامل رويه‌هاي ماسكينگام خطي، ماسكينگام غيرخطي، كانوكس، آت‌كين اصلاح شده و مقادير اجرايي از طريق چهار مثال سنگ محك و همچنين بررسي ميداني در رودخانه كارون با استفاده از هشت سيلاب مشاهداتي، بررسي شده است. همچنين حل عددي معادلات سنت‌ونانت با در نظر گرفتن تمامي ترم‌هاي معادله ممنتم به عنوان يك رويه هيدروليكي براي مقايسه نتايج، مد نظر است. معيارهايي كه براي ارزيابي مدل‌ها استفاده شده‌اند، شامل معيارهاي فروكش دبي اوج(?) ، تاخير زماني دبي اوج (?) و متوسط درصد خطاي نسبي (E) هستند. نتايج نشان مي‌دهد كه عامل اصلي براي بررسي كارآيي يك مدل هيدرولوژي معادله ميان دبي و ذخيره است كه به مشخصات هيدرولوژي و هيدروليكي بازه رودخانه و مشخصات ذخيره موقت آن مرتبط است. همچنين مي‌توان گفت كه دو مدل ماسكينگام خطي و غيرخطي به عنوان كاراترين مدل‌هاي هيدرولوژي براي استفاده در طراحي‌ها، در نبود داده‌هاي مورد نياز براي مدل موج ديناميكي، پيشنهاد مي‌شوند.

Flood routing is a procedure that is used for investigation of variations of the peak, time to peak and duration of the flood hydrograph along open channels. This procedure can be performed using either hydraulics or hydrologic procedures, depending on available data of the river. In the present study, different aspects of hydrologic models that consist of the linear Muskingum, nonlinear Muskingum, Convex, modified Att-Kin and Working-Value procedures were investigated through four benchmark examples and field applications in the Karun River using eight observed flood events. Furthermore, the numerical solution of the Saint-Venant equations by considering all of the terms of the momentum equation as a hydraulics procedure was considered for comparison purposes. The criteria used for models evaluation included attenuation of peak discharge (?), lag of peak discharge (?), and mean relative error (E). The results show that the relation between weighted-flow and storage volume that is based on hydraulics and hydrologic characteristics of river reach and its temporary storage is the essential criterion for investigation of the effectiveness of a hydrologic routing procedure. Also, it can be said that in the conditions of the shortage of the data of the dynamic wave model, the linear and nonlinear Muskingum models are offerable in design projects as best hydrologic models.