تلفیق مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS و داده های بارش ماهواره ای با توان تفکیک زمانی و مکانی بالا جهت شبیه سازی سیلاب

شبیه سازی سیلاب با مدل های هیدرولوژیکی نیازمند داده ی بارش ورودی مناسب می باشد که متاسفانه در بیشتر حوضه های کشور، پراکندگی مناسبی از ایستگاه های باران سنجی و داده های آمار بلند مدت وجود ندارد. بدین منظور استفاده از داده های بارش ماهواره ای با توان تفکیک زمانی و مکانی بالا جهت رفع این خلا می تواند مفید و سودمند باشد. پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی داده های ساعتی منبع بارشی PERSIANN-CCs جهت شبیه سازی سیلاب با مدل رخدادمحور HEC-HMS در حوضه آبریز اسالم به انجام رسیده است. برای ارزیابی هرچه بهتر عملکرد مدل HEC-HMS نسبت به بارش ورودی از سه سناریوی مکانی (Lumped, Thiessen, Link-Lumped) و زمانی (۱، ۳ و ۶ ساعته) مختلف استفاده بعمل آمده است. نتایج حاصل از اجرای مدل به ازای سناریوهای مذکور نشان داد که در صورت استفاده از داده های بارش PERSIANN-CCs برای شبیه سازی هیدروگراف سیلاب، گام زمانی ۳ و ۶ ساعته به ویژه در سناریوی مکانی Link-Lumped منجربه نتایج بهتری خواهد شد. به عنوان مثال، متوسط مقادیر شاخص کارایی نش- ساتکلیف (NSE) و ضریب همبستگی (CC) برای رخدادهای مورد بررسی برای موارد مذکور به ترتیب در حدود ۵۸/۰ و ۷۸/۰ (گام زمانی ۳ ساعته) و ۵۶/۰ و ۷۴/۰ (گام زمانی ۶ ساعته) می باشد. همچنین نتایج حاکی از آن است که چنانچه هدف برآورد صحیح دبی اوج سیلاب باشد، سناریوی مکانی دوم یعنی استفاده از پلیگون Thiessen برای محاسبه بارش متوسط در سطح حوضه در گام های زمانی ۱ و ۳ ساعته منجربه کمترین مقدار خطا می شود (با خطای نسبی ۲/۰ تا ۶/۷ درصد) و این در حالی است که سناریوی مکانی سوم یعنی Link-Lumped از نظر توانایی لازم جهت تخمین دبی اوج برخوردار نمی باشد. تلفیق سناریوی مکانی اول و داده های بارش PERSIANN-CCs نیز بهترین گزینه برای تخمین زمان رسیدن سیلاب به حداکثر مقدار خود (Tp) که از اهمیت زیادی در سامانه های هشدار سیلاب برخوردار است، می باشد. یافته های پژوهش حاضر موید این مطلب است که در صورت عدم وجود داده های بارش زمینی می توان از داده های بارش ماهواره ای با توان تفکیک زمانی و مکانی بالا مانند PERSIANN-CCs برای شبیه سازی سیلاب استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

بارش ، هیدرولوژی ، سیلاب ، سنجش از دور ، رواناب