نام پژوهشگر: امین فاخر

مقایسه عملکرد مدل های مختلف نفوذ در تخمین هیدروگراف سیل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی 1392
  امین فاخر   مهدی وفاخواه

مطالعه نفوذ به عنوان یکی از اجزا اصلی چرخه آب در تعیین ویژگی های روان آب حاصل از بارندگی به منظور پیش بینی، پیش گیری و مدیریت سیلاب، فرسایش خاک و انتقال آلاینده ها در حوزه آبخیز از اهمیت بسیاری برخوردار است. این در حالی است که تاکنون دستورالعملی برای انتخاب مدل نفوذپذیری مناسب به منظور تحلیل تاثیر مقادیر نفوذپذیری خاک های مختلف بر روی هیدروگراف در سطح حوزه آبخیز تا کنون ارائه نشده است. لذا تحقیق حاضر با هدف ارزیابی و مقایسه مدل های مختلف نفوذ بر اساس ویژگی های بارش به منظور شبیه سازی هیدروگراف سیل و تعیین مدل مناسب در مقیاس حوزه آبخیز انجام شد. برای همین منظور ابتدا مقدار نفوذپذیری در واحدهای کاری با استفاده از دستگاه باران ساز اندازه گیری و پارامتر های سه مدل نفوذپذیری هورتون، گرین امپ و سرویس حفاظت خاک امریکا تعیین شد. سپس با به کار گیری نرم افزار hec-hms ساختار حوزه آبخیز طراحی و بر مبنای پارامترهای سه مدل مورد بررسی مقدار تغییرات نفوذ در طی رخداد بارش برای هر معادله نفوذ محاسبه و هیدروگراف مصنوعی هر یک از معادلات در هر یک از واحدهای کاری تعیین و با استفاده از روش روندیابی ماسکینگام، هیدروگراف مصنوعی برای 28 واقعه بارش رواناب متناظر در خروجی آبخیز ساخته شد. از این بین 20 واقعه برای مرحله واسنجی و 8 واقعه برای مرحله صحت سنجی مورد استفاده قرار گرفت. در انتها مولفه-های اصلی هیدروگراف های مشاهداتی و برآوردی شامل زمان تا اوج، ارتفاع رواناب، دبی اوج و عرض های متناظر با استفاده آماره های خطای نسبی، ضریب تبیین، اختلاف نسبت به خط بهینه، میانگین مجذور مربعات خطا و ضریب ناش ساتکلیف مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مدل نفوذپذیری سرویس حفاظت خاک امریکا با میانگین مجذور مربعات خطا 61/0 مترمکعب در ثانیه و ضریب ناش ساتکلیف 53/0 برآورد مناسب تری از هیدروگراف سیل نسبت به مدل هورتون با میانگین مجذور مربعات خطا 1/1 متر مکعب بر ثانیه و ضریب ناش ساتکلیف 54/0 و مدل نفوذپذیری گرین امپ با میانگین مجذور مربعات خطا 35/1 متر مکعب در ثانیه و ضریب ناش ساتکلیف 29/0 در مرحله صحت سنجی دارد.