نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• فرود شریفی ¹
• سمانه اروندی ²

¹ دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

² دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ساری

چکیده

این پژوهش به‌منظور ارزیابی فرایندهای هیدرولوژیکی و ظرفیت­‌های آبی منطقه مورد بررسی و فراهم­ کردن ابزاری برای برآورد آبدهی و شبیه­‌سازی رفتار حوزه‌های ­آبخیز در استان گلستان به انجام رسید. با بررسی تعدادی از مدل­‌ها، مدل­‌های شبیه­‌سازی SFBM ،AWBM2002 ،SCS و ISDI، پس از انجام اصلاحات و تطبیق با شرایط، انتخاب و در سطح کل حوضه­های دارای آمار به‌کار گرفته شد. تحلیل نتایج مدل­‌های توسعه یافته، پارامترهای مدل­، آستانه شروع رواناب، منحنی تداوم جریان، خط برف، شاخص‌­های خشکیدگی جریان و شاخص دبی پایه، تهیه و یا انجام شد. نتایج پژوهش نشان داد که مدل­‌های مورد استفاده به‌خوبی می­‌توانند مجموع رواناب، آب پایه و رواناب سطحی را در این حوضه­‌ها شبیه­‌سازی کنند و قادرند با اطلاعات قابل دسترس پاسخ حوضه­‌های فاقد آمار را محاسبه کرده و از قابلیت خوبی در طراحی و پژوهش برخوردار ­باشند. نتایج به­‌دست آمده در برآورد آستانه شروع رواناب، نشان داد که بیشترین مساحت استان دارای آستانه شروع رواناب بین پنج تا 10 میلی­‌متر است. این محدوده آستانه شروع رواناب در گستره 61.51 درصد کل حوضه‌های استان است. هرچه آستانه شروع رواناب کمتر باشد، نشان از قابلیت نفوذپذیری کمتر و در نتیجه سیل‌خیزی بیشتر است، در نتیجه اکثر پهنه‌های حوضه‌های استان مستعد سیل‌خیزی است. همچنین، نتایج نشان داد که بالاترین مقدار آستانه شروع رواناب در حوضه بندرگز برابر با 20 میلی­‌متر بوده که دبی ویژه حداکثر لحظه‌ای آن برابر با 0.27 متر مکعب بر ثانیه در کیلومتر مربع برآورد شد. کمترین مقدار آن نیز در حوضه­‌های آزادشهر و گنبد کاووس به‌ترتیب برابر با دو و چهار میلی­‌متر به­‌دست آمده که دبی ویژه حداکثر لحظه­‌ای آن از 0.16 در حوضه گنبد کاووس تا  0.26 متر مکعب برثانیه در کیلومتر مربع در حوضه آزاد شهر است. نتایج دیگر پژوهش نشان می­‌دهد که از بین حوضه‌های مناطق مشابه، حوضه پایاب قطورچای با مساحت 201.45 کیلومتر مربع با دبی ویژه حداکثر لحظه­‌ای 0.49 متر مکعب برثانیه در کیلومتر مربع دارای بیشترین مقدار و حوضه‌­های شور میانی با مساحت 37.22 کیلومتر مربع و حوضه خلیج گرگان با مساحت 291.62 کیلومتر مربع در محدوده استان با دبی 0.04 متر مکعب بر ثانیه در کیلومتر مربع دارای کمترین دبی ویژه حداکثر لحظه­‌ای با دوره بازگشت 50 ساله است. نتایج روابط بین آستانه شروع رواناب با عوامل مورفو-اقلیمی نشان داد که آستانه شروع رواناب، بیشترین همبستگی را با عمق بارش دارد. نتایج حاصل از مدل خشکی نشان داد که در مرحله اعتبارسنجی مدل با ضریب همبستگی بالا دبی را شبیه­‌سازی کرده است.

کلیدواژه‌ها

• بارش
• تبخیر
• رواناب
• AWBM
• ISDI
• SCS
• SFBM

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Hydrological Processes by Data Analysis and Simulation Models in Golestan Watersheds

نویسندگان [English]

• Forood Sharifi ¹
• Samane Arvandi ²

¹ SCWMRI

² PhD Student, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

چکیده [English]

This research was carried out to; evaluate the hydrological processes (rainfall, runoff, evaporation, infiltration, etc.), study the water capacity, to simulate the behavior of watersheds. After examining a number of simulation models, the SFBM, AWBM2002, SCS and ISDI were selected and adjusted. Data from 15 catchments and a representative watershed were used. The results such as, simulation parameters, runoff threshold, flow duration curve, snow line, flow recession curve, and base flow index are analysed. The results showed that the models, can well simulate the runoff, and are able to estimate response of ungauged catchments, and form a good capability for design and research. In more than 61.5% of the area, after a rainfall of 5 to 10 mm, runoff generates, hence it was concluded that most of the basins are susceptible to flooding. Also, the highest threshold value in the Bandar Gaz basin is 20 mm, with a maximum specific discharge of 0.27 m3/km2. The lowest value was obtained in Azadshahr and Gonbad-Kavoos basins, respectively, equal to 2 and 4 mm, with a specific instantaneous flow rate of 0.16 in the Gonbad-Kavo basin to 0.26 m3/km2 in the basin no. 171. Also, the highest threshold value in the Bandar Gaz basin is 20 mm, with a specific maximum discharge of 0.27 m3/km2. Among the basins of the similar areas, the Delour Qotorchai Basin with an area of 45.2 km2 with a maximum specific discharge of 0.49 m3/km2, the highest and middle Shor basins, with an area of 37.22 km2and Gorgan Bay with an area of 299.26 km2 with a discharge of 0.04 m3/sec/km2.The results indicated that the runoff threshold has a good correlation with precipitation. The results of the dryness model showed that the model with a high correlation coefficient (83%) simulated the discharge.

کلیدواژه‌ها [English]

• rainfall
• runoff
• evaporation
• AWBM
• SCS
• ISDI
• SFB