محاسبه رواناب با استفاده از توزیع مکانی پارامترهای متبنی بر توپوگرافی

در گذشته هیدروگراف واحد لحظه ای ژئومورفولوژی به عنوان ابزاری برای تولید هیدروگراف سیل از بارندگی پیشنهاد شده بود. اما امروزه با کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی از هیدروگراف توزیع مکانی که شبیه هیدروگراف واحد ژئومورفولوژی است، استفاده می شود. در این مقاله یک مدل شبیه سازی هیدروگراف سیل بر پایه مفهوم هیدروگراف واحد مکانی ارایه می شود. ابتدا حوضه آبریز به سلول های مربعی تقسیم می شود و سپس روندیابی رواناب هر سلول تا خروجی حوضه با استفاده از تابع پاسخ چگالی معکوس گوس و بر اساس میانگین و واریانس توزیع زمان جریان که از معادله انتقال - انتشار مشتق شده است، محاسبه می گردد. سرعت جریان برای سلول های سطح زمین از معادله اورتون و برای سلول هایی که کانال های جریان را تشکیل می دهند از معادله مانینگ و بر اساس شیب، ضریب زبری و شعاع هیدرولیکی محاسبه می شود. رواناب کل حوضه آبریز در خروجی با توجه به اصل جمع آثار و با کمک انتگرال پیچش با مشارکت همه سلول های شبکه به دست می آید. مدل برای حوضه آبریز معرف کامه که در استان خراسان رضوی قرار دارد، آزمایش می گردد و نتایج تطابق قابل قبولی با هیدروگراف سیل مشاهده ای دارا می باشند. آنالیز حساسیت نشان می دهد که پارامتر های ضریب زبری مانینگ و آستانه شیب حداقل، اثر بیشتری نسبت به پارامتر آستانه سطح زهکشی در رسم شبکه جریان در دبی ماکزیمم و زمان اوج و شکل هیدروگراف خروجی دارند. از طرفی چون مدل توزیع مکانی هیدرولوژی و خصوصیات فیزیوگرافی حوضه را بیان می کند پس پتانسیل زیادی در مطالعه اثرات تغییرات کاربری اراضی یا پوشش زمین در رفتار هیدرولوژی حوضه آبریز دارد.