سیل یکی از بلایای طبیعی در سرتاسر جهان است که می تواند باعث تلفات جانی و خسارات مالی عظیمی شود. لذا شبیه سازی فرایند های هیدرولوژیکی نظیر سیلاب های بوقوع پیوسته در حوزه های آبخیز، برای تخمین دبی اوج سیلاب و حجم سیلاب ناشی از بارندگی های با دوره بازگشت های مختلف و شناسایی علل وقوع سیلاب با اهمیت است. با توجه به شرایط موجود در بسیاری از حوزه های آبخیز کشور از لحاظ کمبود آمار و یا فقدان ایستگاه های آب سنجی و همچنین پیچیدگی سیستم هیدرولوژیکی حوزه آبخیز، استفاده از مدل های هیدرولوژیکی از اهمیت قابل توجه ای برخوردار است. در این تحقیق، یک مطالعه موردی در حوزه آبخیز معرف کامه به مساحت 92/50 کیلومتر مربع واقع در شمال تربت حیدریه انجام شده است. به منظور شبیه سازی سیلاب های به وقوع پیوسته در منطقه مطالعاتی، مدل (watershed modeling system) wms به عنوان یکی از مدل های جامع و با قابلیتهای تلفیق با gis و سایر مدل های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی استفاده شد. پس از تهیه نقشه ی توپوگرافی با مقیاس 25000/1 در محیط نرم افزار arcgis9.3 و تهیه مدل رقومی ارتفاع (dem) و تصحیح آن در محیط wms با کمک مدل topaz موجود در مدل wms آبراهه ها و شبکه رودخانه ترسیم شد و سپس با تعیین مکان خروجی ها، مرز حوزه و زیر حوزه ها تعیین و مشخصات فیزیوگرافی حوزه محاسبه گردید. در نهایت توسط مدل های tr-20، hec-1، nff که از جمله مدل های پشتیبانی شده توسط مدل wms هستند شبیه سازی بارش-رواناب برای تخمین دبی اوج و هیدروگراف سیل انجام شد. نتایج شبیه سازی با داده های مشاهده ای برازش داده شد و کارآمدترین مدل بر اساس معیارهای ارزیابی کارایی مدل از قبیل ضریب ناش-ساتکلیف و rmse انتخاب گردید. نتایج نشان داد که مدل hec-1 نسبت به دومدل nff و tr-20 جهت شبیه سازی رواناب حوزه مناسب تر است و چنانچه داده های بارش–رواناب قابل دسترس باشند برنامه hec-1 برای واسنجی و شبیه سازی بارش–رواناب دقت بیشتری نشان می دهد. ولی بواسطه عدم دسترسی آسان به پارامتر های این مدل، برنامه tr-20 برای بسیاری از حوزه های مشابه و فاقد آمار می-تواند مورد استفاده مناسب تر قرار گیرد. مهمترین عامل موثر در دبی اوج و هیدروگراف سیلاب، روش شماره منحنی رواناب شناخته شد.

صنعتی شدن جوامع بشری موجب افزایش گازهای گلخانه ¬ای به خصوص گاز co2 شده است. این در حالی است که اگر این گازها کاهش نیابد متوسط دمای زمین می تواند به میزان 1/1 تا 4/6 درجه سانتی¬گراد تا سال 2100 افزایش یافته و باعث پدیده تغییر اقلیم شود. طبق گزارش¬های ipcc تغییر اقلیم می¬تواند باعث افزایش احتمال وقوع رخدادهای حدی اقلیمی مانند سیلاب در بعضی از مناطق کره زمین شود. بنابراین در تحقیق حاضر سعی بر این شد تا اثرات تغییر اقلیم و افزایش گازهای گلخانه¬ای ناشی از توسعه اقتصادی و اجتماعی جوامع، بر رواناب حوضه ابریز مهارلو مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا از مدل hadcm3 و سناریوهای a2، b1 و a1b که به ترتیب به سناریوهای حداکثر، حداقل و حدواسط معروف هستند برای تولید بارش و دمای دوره¬های 2045-2011، 2080-2046 و 2100-2081 استفاده شد. همچنین از مدل نیمه مفهومی ihacres برای شبیه¬سازی رواناب استفاده شد. مدل ihacres با داده¬های بارش، دما و دبی دوره پایه (1988-2002) با ضریب همبستگی 66/0 واسنجی و اعتبارسنجی شد. نتایج بدست امده حاکی از این است که داده¬های سناریوی a2 (سناریوی حداکثر) بیشترین اختلاف را در میان داده¬های سایر سناریوها با داده¬های دوره پایه دارد. بارش تولید شده تمامی دوره¬های حاصل از سناریوها به جز دوره 2045-2011 سناریوی b1 که کاهش 04/0 میلی¬متری در ماه را پیش¬بینی کرده است افزایش بارش را در سال¬های آتی نشان می-دهد که بیشترین مقدار آن مربوط به سناریوی a2 در دوره 2080-2046 به میزان 35/0 میلی¬متر می-باشد. کاهش دمای آینده نیز در تمامی موارد پیش¬بینی شده است که مقدار آن بین 5/8-3/6 درجه سانتی¬گراد می¬باشد که بیشترین میزان آن مربوط به دوره 2045-2011 سناریوی a2 به میزان 5/8 درجه می¬باشد. همچنین در مورد دبی نیز این نکته قابل ذکر است که علاوه بر دوره 2045-2011 سناریوی a2 و دوره 2080-2046 سناریوی b1 که به ترتیب افزایش 7/0 و 09/0 متر مکعب بر ثانیه پیش¬بینی شده است در بقیه موارد، کاهش دبی پیش¬بینی شده است که بیشترین مقدار آن مربوط به دوره 2080-2046 سناریوی a2 به میزان 42/0 متر مکعب بر ثانیه می¬باشد. نتایج آزمون مقایسه میانگین بین داده¬های دوره آتی سناریوها و دوره پایه نشان می¬دهد که برای بارش به غیر از دوره 2100-2081 سناریوهای a2 و a1b، اختلاف معنی داری بین این داده¬ها و داده¬های دوره پایه وجود ندارد. برای دما در تمامی موارد اختلاف معنی¬داری بین داده¬های تولید شده و دوره پایه وجود دارد. همچنین اختلاف بین داده¬های دبی دوره¬های 2045-2045 سناریوهای a2 و a1b با دوره پایه معنی¬دار نمی-باشد و در بقیه موارد اختلاف¬ها معنی¬دار است. همچنین این نکته نیز گفتنی است که تمامی آزمون¬ها در سطح اطمینان 95 درصد انجام شده است. روش نقاط عطف یا چرخش برای آزمون روند داده¬ها نیز گویای این است که در تمامی موارد، داده¬ها دارای روند هستند.