پیشبینی هیدروگراف جریان زیرسطحی دامنه های حوضه های آبخیز با استفاده از مدل زمان-مساحت زیرسطحی

تخمین جریان زیرسطحی(SUF)1 حوضه های آبخیز در بسیاری از حوضه های تپهای با پوشش گیاهی مناسب و نفوذ پذیری خاک بالا حائز اهمیت است و نقش اساسی در رواناب مستقیم حوضه دارد. مفهوم SUF در خاک در مقایسه با جریان سطحی هنوز پیچیده تر است، لذا ارائه مدلهای پیشبینی SUF حوضه ها با روشهای ساده وکاربردی مورد توجه هیدرولوژیستها می باشد. در این پژوهش مفهوم روش زمان مساحت(TAH) 2 مورد استفاده در جریان سطحی، جهت تخمین SUF در دامنه های موازی و صاف حوضه به کار گرفته شد. دامنه های حوضه در طبیعت دارای 9 هندسه مرکب میباشند به طوری که از لحاظ شکل پلان دارای سه شکل همگرا، واگرا و موازی و از لحاظ انحنای کف دارای سه شکل محدب، مقعر و صاف می باشند. در این پژوهش براساس معادله زمان پیمایش زیرسطحی دامنه های مرکب به تخمین موقعیت ایزوکرونهای یک لایه خاک مستطیل شکل پرداخته شد و برخی از معادلات برای ترسیم ایزوکرون ها و زمان مساحت زیرسطحی )STA(3 توسعه داده شد. برای اعتبارسنجی نتایج، از معادلات تحلیلی ارائه شده توسط حل روش مشخصه معادلات Hillslope-Storage Kinematic Wave در دامنه های مرکب استفاده گردید. مقادیر روش CE، R، REP و RMSE برای مدل STA در این نوع دامنه به ترتیب 0/97 ، 0/96 ، 0 و 0,056 است. در ادامه برای اعتبارسنجی بیشتر نتایج ، از یک شبیه ساز بارندگی با خاک لوم شنی استفاده شد که تحت سه بارندگی 31,73، 4,6 و 63/46 میلی متر در ساعت با شیب 3 ، 6 و 9 درجه قرار گرفت. نتایج مدل STA با نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی جریان زیرسطحی مقایسه شد. مقادیر متوسط روش CE، R، REP و RMSE از روش STA برای 9 رویداد به ترتیب 0/81 ، 0/85 ، 0/98 و 0/017 به عنوان مقادیر خوب در نظر گرفته شده است. برای ارزیابی نهایی مدل STA ، از نرخ جریان زیرسطحی حاصل از معادله ریچاردز با استفاده از مدل هیدراس نیز استفاده شد. مدل STA پیشنهادی با نتایج حاصل از مدل آزمایشگاه و مدل Hydrus مطابقت خوبی دارد.

کلیدواژه ها:

زمان مساحت زیرسطحی ، جریان زیرسطحی ، ایزوکرون ، Hydrus