دوره 10، شماره 20 - ( پاییز و زمستان 1398 )
جلد 10 شماره 20 صفحات 224-212 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Sheikh V, Saghar S, Bahremand A, Komaki C. (2019). Surface Flow Routing using Kinematic Wave and Time – Area Methods for Upstream Watershed of the Bustan Dam in Golestan Province, Iran. J Watershed Manage Res. 10(20), 212-224. doi:10.29252/jwmr.10.20.212
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-829-fa.html
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-829-fa.html
شیخ واحدبردی، سقر سلیمه، بهره مند عبدالرضا، کمکی چوقی بایرام. روندیابی جریان سطحی با استفاد ه از روشهای موج سینماتیک و زمان- مساحت در حوزه آبخیز بالادست سد بوستان استان گلستان پژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 1398; 10 (20) :224-212 10.29252/jwmr.10.20.212
1- گروه آبخیزداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
2- دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
3- گروه مدیریت مناطق بیابانی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
2- دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
3- گروه مدیریت مناطق بیابانی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده: (3177 مشاهده)
این پژوهش دو روش روندیابی جریان سطحی موج سینماتیک و زمان-مساحت در حوزه آبخیز بالادست سد بوستان را مورد بررسی قرار داده است. در ابتدا ضمن بررسی ویژگیها و شرایط استفاده از این روشها و بیان خصوصیات هیدرولیکی و هیدرولوژیکی جریان رواناب در سطح حوزه آبخیز تمر، اقدام به نوشتن الگوریتم و کدنویسی روشهای موج سینماتیک و مدت- مساحت گردید. و هیدروگراف جریان در خروجی حوزه آبخیز برآورد شد. پس از ارزیابی نتایج مدل در دوره واسنجی و اعتبارسنجی، مقادیر ناش- ساتکلیف به ترتیب برای روش موج سینماتیک 882/0 و 745/0 و برای روش زمان- مساحت 903/0 و 748/0 به دست آمد. نتایج نشان داد که اختلاف فاز زمانی میان هیدروگرافهای شبیه سازی شده و مشاهداتی خصوصا در زمان تا اوج وجود دارد. یکی از دلایل عدم انطباق کامل را میتوان به کمبود تعداد ایستگاه های بارانسنجی حوزه آبخیز و عدم امکان تهیه نقشه مناسب توزیع بارندگی برای حوزه آبخیز دانست. با توجه به نقشه زونبندی بارش که با روش نزدیکترین فاصله در محیط سیستم اصلاعات جغرافیایی به دست آمد، دو پهنه بارندگی مشخص گردید و میزان بارندگی در هر پهنه یکنواخت در نظر گرفته شده اما اختلاف بارندگی در دو پهنه نسبتا زیاد بود که یکی از مهمترین عوامل بروز خطا در شبیه سازی زمان وقوع هیدروگراف میتوان قلمداد کرد. به طورکلی با توجه به فرضیات و محدودیتهای مدلها، روشهای مذکور جهت شبیه سازی هیدروگراف جریان خروجی مناسب میباشند. از جمله محدودیتهای روش موج سینماتیک فرض برابری شیب سطح آب با شیب بستر است که کاربرد آن را برای حوزه های آبخیز کوچک و دامنههای شیب دار محدود میکند. همچنین در روش زمان- مساحت توزیعی اثر ذخیرهای برای هر پیکسل در نظر گرفته می شود که بسیار ناچیز و قابل صرف نظر است در حالی که اثر ذخیرهای کل حوزه بسته به تراکم شبکه آبراهه ها و شکل حوزه می تواند چشم گیر باشد.
فهرست منابع
1. Alizadeh, A. 2008. Principles of applied hydrology. Publications of Ferdosi Mashhad University, 437.
2. Bhattacharya, A.K., B.M. McEnroe, H. Zhao, D. Kumar and C. Shinde. 2012. Modclark model: improvement and application. Journal of Engineering, 2(7): 100-118. [DOI:10.9790/3021-0271100118]
3. Bourletsikas, A., E. Baltas and M. Mimikou. 2006. Rainfall-runoff modeling for an experimental watershed of Western Greece using extended time-area method and GIS. Journal of Spatial Hydrology, 6: 1-12.
4. Bundela, D.S. 2004. Influence of digital elevation models derived from remote sensing on spatio-temporal modelling of hydrologic and erosion processes. PhD Thesis, National Soil Resources Institute, Cranfield University, 370 pp.
5. Chow, V.T., D.R. Maidment and L.W. Mays. 1988. Applied hydrology. New York: McGraw-Hill, 572 pp.
6. Clark, C.O. 1945. Storage and the unit hydrograph. ASCE Trans, 110: 1419-1446.
7. Cleveland, T.G., D.B. Thompson, X. Fang and X. He. 2008. Synthesis of unit hydrographs from a digital elevation model. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 134(2): 212-221. [DOI:10.1061/(ASCE)0733-9437(2008)134:2(212)]
8. Daneshkar Arasteh, P. 2003. Possibility of application of kinematic wave model to simulate overland flow on flood spreading plots. Pajouhesh and Sazandegi, 61: 50-56.
9. Ghanbar abadi, H. 2012. Evaluation of Kinematic wave routing method performance by GIS in Jaafar abab watershed of Golestan province. M.Sc. Thesis Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, 113 pp.
10. Govers, G. 1990. Empirical relationships on the transporting capacity of overland flow. International Association of Hydrological Sciences Publication, 189: 45-63.
11. Govers, G. 1992. Evaluation of transporting capacity formulae for overland flow. In: A. J. Parsons and A. D. Abrahams (eds.) Overland flow: hydraulics and erosion mechanics. London: University College London Press, 243-273.
12. Green, C.H., D.J. Parker and S.M. Tunstall. 2000. Assessment of flood control and management options. Flood Hazard Research Center, 124 pp.
13. Heidari, A., B. Saghafian and R. Maknoon. 2005. Flood hydrograph simulation considering input uncertainty of rainfall-runoff models. Journal of Esteghlal, 23(2): 93-111.
14. Henderson, F.M. 1966. Open Channel Flow. McMillan, New York, 522 pp.
15. Jahanbakhshe asl, S., M. Rezaii Banafshe, M. Godarzi, A. Ghafori Rozbahani and N. Mahdavian. 2010. Evaluation of Taman-level method and Clarks the moment unit hydrygraph for estimating the flood flow in Bazoft River of Karoon. The Journal of Research Geography and Planning (Faculty of Environmental Sciences and Architecture), 41: 49-66.
16. Karssenberg, D. 2002. The value of environmental modelling languages for building distributed hydrological models. Hydrological Processes, 16: 2751-2766. [DOI:10.1002/hyp.1068]
17. Kull, D. and A. Feldman. 1998. Evolution of Clark's unit graph method to spatially distributed runoff. Journal of Hydrologic Engineering. ASCE, 3(1): 9-19. [DOI:10.1061/(ASCE)1084-0699(1998)3:1(9)]
18. Liu, Y.B. and F. De Smedt. 2004. WetSpa extension: A GIS-based hydrologic model for flood prediction and watershed management, Documentation and User Manual. Department of Hydrology and Hydraulic Engineering. Brussels Vrije Universitei, 126 pp.
19. Mohammadi, M. 2011. The Modeling of flood hydograph by GIS in jafar abad watershed. M.Sc. thesis, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, 120 pp.
20. Moore, I.D. and G.R. Foster. 1990. Hydraulics and overland flow. In: M. G. Anderson and T. P. Burt, (eds.) Process studies in hillslope hydrology. Chichester: John Wiley and Sons, 215-254.
21. Mosavinadoshani, S. and A. Vadanandemehr. 2005. Hydrological Modeling System (HEC-HMS). Dibagaran Publications, 295 pp.
22. Najafi, M.R. 2003. Watershed modeling of rainfall excess transformation into runoff. Journal of Hydrology, 270: 273-28. [DOI:10.1016/S0022-1694(02)00285-8]
23. Najmaii, M. 2006. Engineering hydrology. Publications of Tehran University of Science and Technology, 608 pp.
24. Parisay, Z. 2011. Flood hazard zonation by combining Mod-Clark and HEC-RAS models in Bustan Dam Basin, Golestan Province. M.Sc. Thesis, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, 248 pp.
25. Paudel, M., E.J. Nelson and W. Scharffenberg. 2009. Comparison of lumped and quasi-distributed Clark runoff models using the SCS curve number equation. Journal of Hydrologic Engineering, 14(10): 1098-1106. [DOI:10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000100]
26. Ponce, M. and R.H. Hawkins. 1996. Runoff Curve Number Has It Reached Maturity. Journal Hydrologic Engineering. January. ASCE. ISSN, 19 pp. [DOI:10.1061/(ASCE)1084-0699(1996)1:1(11)]
27. Rallison, R.E. and N. Miller. 1981. Past, Present, and Future SCS Runoff Procedure in Rainfall-Runoff Relationship, In: V.P. Singh (ed.) Proceedings of the International Symposium on Rainfall-Runoff Modelling, 353-364.
28. Saghafian, B., P.Y. Juhen and H. Rajaie. 2002. Runoff hydrograph simulation based on time variable isochrones technique. Journal of Hydrology, 261:193-203. [DOI:10.1016/S0022-1694(02)00007-0]
29. Saghafian, B., A.M.V. Lieshout and M.H. Rajaei. 2000. Distributed catchment simulation using a raster GIS. JAG, 2: 199- 203. [DOI:10.1016/S0303-2434(00)85014-X]
30. Schmitz, O., J. De Kok and D. Karssenberg. 2016. A software framework for process flow execution of stochastic multi-scale integrated models. Ecological Informatics, 32: 124-133. [DOI:10.1016/j.ecoinf.2016.01.009]
31. Schulz, E.F. 1976. Problems in applied hydrology. Water Resource Publication, Fort Collins, Colorado, 501 pp.
32. Sharifi, M. 2006. The estimation of Curve Number using of RS and GIS. (Case Study Kameh watershed). 7th International Seminar on River Engineering, 7 pp.
33. Sheikh, V.B., A.J. Hezbi and A.R. Bahremand. 2016. Distributed Dynamic Modeling of Water Balance in the Chehelchai Watershed within A GIS Environment. Journal of Watershed Management Research, 6(12): 29-42.
34. Smith, R. 1999. Fundamental Principles of Modeling and Simulation. 1999 Computer Game Developer's Conference. San Jose, California. https://www.modelbenders.com/papers/principles/.
35. Sun, J. 2015. Hydrologic and hydraulic model development for flood mitigation and routing method comparison in Soap Creek Watershed, Iowa. MSc. thesis, University of Iowa, 138 pp.
36. Syed, A.U., A. Pouyan Nejadhashemi, S. Safferman, D. Lusch, J. Bartholic and L.J. Segerlind. 2012. A comparative analysis of Kinematic wave and SCS-UNIT hydrograph models in semi-arid watershed. XIX International Conference on Water Resources, University of Illinois at Urbana-Champaign, June, 17-22.
37. USDA-NRCS. 2009. National Engineering Handbook. Hydrology, 630 pp. (https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detailfull/national/water/manage/hydrology ).
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
