به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « curve number » در نشریات گروه « آبخیزداری، بیابان، محیط زیست، مرتع »

تکرار جستجوی کلیدواژه «curve number» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • زینب کریمی*، علی طالبی
    مقدمه

    زیرآبخیز اسکندری یکی از مهم ترین منابع اصلی تامین آب کشاورزی، شرب و صنعت در منطقه و استان اصفهان است. بنابراین، آگاهی و درک بهتر از مشکلات موجود در این زیرآبخیز می تواند راهگشای برنامه ریزی و مدیریت صحیح در این حوضه باشد. ضمن اینکه، تلاشی مضاعف در جذب تمام ذینفعان در مدیریت جامع این حوضه، امری ضروری است. در این راستا، پژوهش حاضر با هدف بررسی دلایل پیشرفت رواناب در بازه سال های 2011، 2021 و 2031 و ارائه راهکارهای مدیریتی با مشارکت ذینفعان برنامه ریزی شده است.

    مواد و روش ها

    ابتدا ارتفاع رواناب با استفاده از روش شماره منحنی برآورد شد. در این راستا، از تصاویر ماهواره ای Landsat 5 و 8 مربوط به سال 2011 و 2021 جهت تهیه نقشه کاربری اراضی زیرآبخیز اسکندری استفاده شد. هم چنین، پیش بینی تغییرات کاربری اراضی در آینده (2031) با استفاده از مدل مارکوف انجام پذیرفت. سپس برای تهیه نقشه شماره منحنی از تلفیق نقشه کاربری اراضی و گروه های هیدرولوژیک استفاده و سپس ارتفاع رواناب در سال های موردمطالعه برآورد گردید. در ادامه، با تشکیل کارگاه های مشارکتی، از ذینفعان خواسته شد ضمن مشورت با یکدیگر درخت مشکلات و اهداف را بر مبنای دلایل اصلی پیشرفت رواناب در حوضه ترسیم نمایند. سپس، بر اساس درخت اهداف فهرست اولیه راهکارهای پیشنهادی برای زیرآبخیز اسکندری ارائه شد. هم چنین، راهکارهای پیشنهادی از نظر کارشناسی مورد پالایش، طبقه بندی و اولویت بندی قرار گرفت. در ادامه، بر اساس اهداف پژوهش حاضر، مهم ترین شاخص های تاثیرگذار بر وضعیت کنونی زیرآبخیز اسکندری بر اساس نظرات کارشناسان و ذینفعان انتخاب شدند. سپس، به منظور مدل سازی برای انتخاب راهکارها و اولویت بندی آن ها از روش تصمیم گیری چند معیاره استفاده شد. بنابراین ابتدا پرسشنامه محقق به منظور امتیازدهی به راهکارهای منتخب با توجه به معیارهای ارزیابی بین ذینفعان توزیع شد. در نهایت، نتایج حاصل از امتیازدهی کارشناسان با استفاده از روش TOPSIS اولویت بندی شدند.

    نتایج و بحث:

     نتایج کاهش چشمگیر اراضی طبیعی را در منطقه نشان می دهد. به طوری که در سال 2031 مراتع با تاج پوشش خوب و متوسط کاملا نابود شده اند و مراتع با تاج پوشش ضعیف و زراعت آبی و دیم در منطقه غالب شده اند. هم چنین، بر اساس اطلاعات خاک شناسی 18/57 درصد سطح منطقه مربوط به گروه هیدرولوژیک B با توانایی تولید رواناب متوسط است. گروه های هیدرولوژیک C و D با 98/24 و 82/17 درصد به ترتیب در اولویت های بعدی قرار دارند. در ادامه، از تلفیق نقشه گروه هیدرولوژیک خاک حوضه با نقشه کاربری اراضی در نرم افزار GIS، نقشه CN دارای شماره منحنی 61 تا 96 به دست آمد. در نهایت، میانگین نفوذ در سال 2011، 2021 و 2031 به ترتیب 15/79، 82/62 و 12/55 میلی متر و میانگین رواناب در سال 2011، 2021 و 2031 به ترتیب 99/10، 15/13 و 38/13 میلی متر به دست آمد. طبق نتایج به دست آمده، مقدار تلفات با گذشت زمان کاهش و مقدار رواناب افزایش می یابد. با توجه به نتایج، اراضی مسکونی و رخنمون سنگی بیش ترین میزان تولید رواناب یعنی 38/34 میلی متر و مرتع با تاج پوشش خوب (33/0) کم ترین میزان رواناب را به خود اختصاص داده اند. در ادامه با تشکیل کارگاه های مشارکتی؛ بر اساس نظرات و هم فکری ذینفعان و کارشناسان، یکی از دلایل اصلی پیشرفت رواناب در منطقه را کشاورزی غیراصولی عنوان کردند. در واقع، به دلیل کم آبی، درآمد ناکافی، عدم وجود قوانین و نظارت در منطقه؛ آبخیزنشینان به تغییر کاربری اراضی و کشت در اراضی کم بازه به صورت غیراصولی می پردازند. هم چنین، با توجه به اهداف پژوهش 11 راهکار مدیریتی و 12 شاخص موثر (بخش اقتصادی- اجتماعی و محیطی) در وضعیت کنونی حوضه به دست آمد. نتایج حاصل از اولویت بندی بر اساس روش TOPSIS نشان داد که راهکار ایجاد زراعت پوششی بیش ترین اولویت را به خود اختصاص داده است.

    نتیجه گیری

    در این پژوهش سعی شده است به منظور جلوگیری یا کاهش پیشرفت رواناب در منطقه موردمطالعه راهکارهای مدیریتی بر اساس ترجیحات و مشارکت ذینفعان ارائه شود. بنابراین، به منظور جلوگیری از پیشرفت رواناب در منطقه ایجاد نهادهای مطابق با وضعیت حوضه در خصوص الگوهای کشت و کشاورزی حفاظتی و یکپارچه سازی همکاری های نهادها و سازمان های زیربط پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: درخت اهداف, زیرآبخیز اسکندری, روش TOPSIS, ذینفعان, شماره منحنی}
    Zeinab Karimi *, Ali Talebi
    Introduction

    Eskandari sub-watershed is one of the most important water supply sources for agriculture, drinking and industry in Isfahan region and province. Therefore, better understanding of the problems within this watershed is crucial for planning and proper management. Moreover, a concerted effort to engage all stakeholders in the integrated management of this watershed is necessary. This research aims to investigate the reasons for the increase of runoff in the years 2011, 2021, and 2031, providing management solutions with the active participation of stakeholders.

    Materials and methods

    First, the height of the runoff was estimated using the curve number method. In this regard, Landsat 5 and 8 satellite images from 2011 and 2021 were used to prepare a land-use map of the Eskandari sub-watershed. Additionally, the prediction of land-use changes in the future (2031) was done using the Markov model. To prepare the curve number map, the combination of the land-use map and hydrological groups was used, and then the runoff height was estimated in the studied years. Following this, through collaborative workshops, stakeholders were asked to create a problems and objectives tree based on the main reasons for the runoff progress in the watershed, consulting with each other. Subsequently, based on the objective tree, the initial list of proposed solutions for the Eskandari sub-watershed was presented. The proposed solutions were then refined, classified, and prioritized by experts. Continuing with the goals of the current research, the most important indicators affecting the current situation of the Eskandari sub-watershed were selected based on the opinions of experts and stakeholders. To model, the multi-criteria decision-making method was used to select solutions and prioritize them. Therefore, initially, the researcher's questionnaire was distributed among stakeholders for scoring the selected solutions according to the assessment criteria. Finally, the results obtained from experts' scoring were prioritized using the TOPSIS method.

    Results and Discussion

    The results reveal a significant reduction in natural lands in the region. Consequently, by 2031, rangelands with good and mediocre cover have been completely destroyed, while those with poor cover, irrigation, and rainfed agriculture dominate the region. Based on soil science information, 57.18% of the area is related to hydrological group B with a medium runoff production capacity. Hydrological groups C and D, with percentages of 24.98 and 17.82, respectively, are the next priorities. Following this, by combining the hydrological group map of the watershed with the land-use map in GIS environment, the CN map with curve numbers ranging from 61 to 96 was obtained. Finally, the average infiltration in 2011, 2021, and 2031 was 79.15, 62.82, and 55.12 mm, respectively, while the average runoff in those years was 10.99, 13.15, and 13.38 mm, respectively. According to the results, the losses decrease over time, while the runoff increases. Residential lands and rocky outcrops have the highest amount of runoff production, i.e. 34.38 mm, whereas rangeland with good cover (0.33) has the lowest amount of runoff. In subsequent collaborative workshops, based on the opinions and consensus of stakeholders and experts, improper agriculture was identified as one of the main reasons for increase of runoff in the studied area. Due to a lack of water, insufficient income, and a lack of laws and supervision in the region, watershed farmers and residents are changing land use and cultivating low-yielding lands in an unprincipled manner. Also, in line with the research goals, 11 management solutions and 12 effective indicators (economic, social, and environmental sectors) were identified for the current situation of the watershed. The prioritization results based on the TOPSIS method showed that the solution of creating cover farming to increase surface coverage has been assigned the highest priority.

    Conclusion

    In this research, efforts have been made to address and mitigate the runoff in the study area. Management solutions have been presented based on the preferences and participation of stakeholders. Therefore, to prevent further runoff in the region, it is suggested to establish institutions tailored to the watershed's situation, considering patterns of cultivation and conservation agriculture, and integrating the cooperation of subordinate institutions and organizations.

    Keywords: Objectives tree, Eskandari sub-watershed, Topsis Method, stakeholders, Curve number}
  • یاسر حسینی*، زیبا امویی میلان، جواد رمضانی مقدم، علی رسول زاده، زهرا عبدالعلی زاده، سجاد میرزایی
    سیلاب در مطالعات مربوط به بهره برداری از منابع آبی یا مدیریت سیلاب و ساخت سدها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد و ایمنی سازه های مربوط به بندها و سدها وابسته به مطالعات دقیق هیدرولوژیکی می باشد. این مطالعه باهدف استفاده از روش های زمین آماری در تعیین متوسط حداکثر بارش روزانه در سطح حوضه به عنوان ورودی مدل، جهت برآورد بیشینه دبی سیلاب با استفاده از مدل WMS در حوزه آبریز عموقین در استان اردبیل، انجام شده است. حوزه عموقین با مساحت 78 کیلومترمربع در بخش مرکزی استان اردبیل واقع شده است برای تعیین شماره منحنی حوضه، نقشه کاربری اراضی و گروه هیدرولوژیک خاک (D، C، B) در محیط GIS تلفیق گردید. برای تهیه این نقشه ها از نرم افزار Idrisi32 و تصاویر ماهواره لندست 8 استفاده شد. مقدار شماره منحنی حوضه برابر 7/78 برآورد گردید. برای تعیین متوسط بارش از روش های مختلف زمین آماری کریجینگ و کو کریجینگ جهانی با مدل های برازش، دایروی، نمایی، گوسی و نرمال و هم چنین روش عکس فاصله وزنی(IDW)، درون یابی چندجمله ای جهانی(GPI)، درون یابی چندجمله ای محلی(LPI) و روش رابطه شعاع محور(RBF)،  استفاده شد. نتایج نشان داد که روش کو کریجینگ نرمال برای دوره بازگشت های مختلف دارای کم ترین خطا می باشد، سپس متوسط حداکثر بارش روزانه برای حوضه با استفاده از روش کو کریجینگ نرمال برای دوره بازگشت های مختلف محاسبه گردید. با در نظر گرفتن وقایع بارندگی-رواناب در سطح منطقه در مرحله واسنجی (7/17RE=، 0/44RMSE =) و اعتبار سنجی (2/51RE=، 0/0042RMSE =) دقت و اعتبار برآورد سیلاب توسط مدل مورد تایید قرار گرفت.
    کلید واژگان: الگوی بارش, شماره منحنی, صحت سنجی, رواناب, نفوذ}
    Yaser Hoseini *, Ziba Omooimilan, Javad Ramezani Moghaddam, Ali Rasoulzadeh, Zahra Abdolalizadeh, Sajjad Mirzaei
    Floods are of great importance in studies related to the use of water resources, flood management and the construction of dams, and the safety of structures related to dams is dependent on accurate hydrological studies. This study used geostatistical methods to determine the average maximum daily rainfall in the Amuqin catchment basin in Ardabil province as an input to the WMS model in order to estimate the maximum flood discharge. The Amuqin basin, which has an area of 78 km2 is located in the central part of Ardabil province, to determine the curve number of the basin, land use maps and soil hydrological groups (B, C, D) were integrated in the GIS environment. These maps were prepared using the Idrisi32 software and Landsat 8 satellite images. The basin curve number was estimated as 78.7. Different geostatistical kriging and global cokriging methods with circular, exponential, Gaussian, and normal models, weighted distance image method (IDW), Global Polynomial Interpolation (GPI), Local Polynomial Interpolation (LPI), and Radius Axis Relation Method (RBF) using geographic information system software were used to determine the average precipitation. The results showed that the normal Cokriging method has the lowest error for different return periods, then the average maximum daily rainfall for the basin was calculated using the normal Cokriging method for different return periods. Considering the rainfall-runoff events at the regional level in the calibration (RE=7.17, RMSE=0.44) and validation (RE=2.51, RMSE=0.0042) stages, was confirmed the accuracy and validity of the flood estimation by the model.
    Keywords: Curve number, Infiltration, Rainfall pattern, Runoff, Validation}
  • بهنوش جعفری گرزین*، عطاالله کاویان، کریم سلیمانی
    مقدمه و هدف

    تغییرات کاربری اراضی یکی از عوامل مهم در تغییر وضعیت هیدرولوژیک آبخیز و فرسایش خاک بوده و نوع کاربری اراضی از عوامل مهم و تعیین کننده در تولید رواناب سطحی است. با آگاهی از روند تغییرات کاربری اراضی، می توان اثرات آن را در هیدرولوژی مناطق تحت تاثیر، مدیریت کرده و اکوسیستم های طبیعی را به سمت تعادل هدایت نمود. پژوهش پیش رو با هدف آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از داده های ماهواره ای و تحلیل نقش آن در تغییر وضعیت هیدرولوژی انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    منطقه مورد مطالعه، بخش بالادست آبخیز رودخانه سیاهرود واقع در جنوب شهر قایمشهر است. در این تحقیق برای تهیه نقشه های کاربری اراضی از نرم افزار Idrisi Selva، و تکنیک های تلفیقی پیکسل پایه و شی گرا، طبقه بندی نظارت نشده و نظارت شده تصاویر سنجنده TM ماهواره لندست5 مربوط به سال 1377 و 1388و تصاویر سنجندهOLI  ماهواره لندست 8 مربوط به سال 1394 و 1398 استفاده گردید. پس از تهیه نقشه های کاربری اراضی برای هر مقطع زمانی، مقادیر CN برای هر کاربری براساس دستورالعمل استاندارد روش SCS تعیین شده و CN متوسط وزنی برای کل منطقه مورد مطالعه برآورد گردید. در نهایت پتانسیل تولید و ارتفاع رواناب حاصل از بارندگی محاسبه می شود.

    یافته ها

    تغییرات کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه در بازه زمانی 22 ساله نشان داد که 281 درصد، معادل 657 هکتار به مساحت باغ های مرکبات اضافه شده است. در حدود 5 درصد از سطح جنگل پهن برگ کاسته شده و سطح مناطق مسکونی 57 درصد رشد داشته است. با توجه به تغییرات کاربری اراضی طی این دوره 22 ساله، مقدار متوسط وزنی CN از 63/01 به 62/73 کاهش یافته است. همچنین  برآورد میزان رواناب برای بارندگی معادل 59/8 میلی متر (متوسط حداکثر بارش24 ساعته طی دوره 22 ساله) نشان داد که ارتفاع  رواناب از 4/83  میلی متر در شرایط سال 1377 به 4/73 میلی متر در شرایط سال 1398، کاهش یافته است

    نتیجه گیری

    با توجه به تغییرات کاربری اراضی و اثر آن در تولید رواناب حوضه، به نظر می رسد در مجموع طی دوره 22 ساله، این اثرات تعدیل شده و تغییرات کاربری در جهت کاهش تولید رواناب نقش آفرینی نموده است. از اینرو انتظار می رود  با ادامه این روند تغییرات کاربری اراضی، تولید رواناب در بالادست آبخیز رودخانه سیاهرود کاهش یابد.

    کلید واژگان: آبخیز سیاه رود, تصاویر ماهواره ای لندست, تغییر کاربری, شماره منحنی}
    Behnoush Jafari Gorzin*, Ataollah Kavian, Karim Solaimani
    Introduction and Objective

    Land use changes are one of the important factors in changing the hydrological status of the watershed and soil erosion, so the type of land use is one of the important and determining factors in the production of surface runoff. By knowing the process of land use changes, it is possible to manage the effects of land use changes in the hydrology of the affected areas and led the natural ecosystems towards balance. The following research was carried out with the aim of revealing land use changes using satellite data and analyzing its role in changing the hydrological situation.

    Material and Methods

    The study area is the upstream part of the Siahroud river basin located in the south of Qaemshahr city. In this research, to extract land use maps of different time periods, integrated pixel-based and object-oriented methods, unsupervised and supervised classification of TM sensor images of Landsat 5 satellite related to 1998 and 2009 and OLI sensor images of Landsat 8 satellite related to 2015 and 2019 were used. After preparing the land use maps for each time period, the CN values for each land use were determined based on the standard instructions of the SCS method and the weighted average CN was estimated for the entire study area. At the end, the amounts of runoff production and depth of runoff resulting from rainfall are calculated.

    Results

    The land use changes of the studied area in the period of 22 years showed that 281%, equivalent to 657 hectares, was added to the area of citrus orchards. About 5% of the area of deciduous forest has decreased and the area of residential areas has increased by 57%. Due to the changes in land use during this 22-year period, the weighted average value of CN has decreased from 63.01 to 62.73. Also, the estimation of the amount of runoff for rainfall equal to 59.8 mm (average maximum rainfall of 24 hours during the period of 22 years) showed that the depth of runoff has decreased from 4.83 mm in the 1988 situation to 4.73 mm in the condition of 2019.

    Conclusion

    Considering the changes in land use and its effect on watershed runoff production, it seems that these effects have been moderated and land use changes have played a role in reducing runoff production over a period of 22 years. Therefore, it is expected that with the continuation of this process of land use changes, the production of runoff in the upstream of the Siahroud River watershed will decrease.

    Keywords: Change Detection, Curve Number, Landsat, Siahroud watershed}
  • مهدی علیزاده جهان آبادی، سهیلا نوری، علیرضا شهریاری، عباس خاک سفیدی*
    توسعه مناطق مسکونی و شهری در حاشیه رودخانه ها و بستر دشت های سیلابی بدون توجه به شرایط هیدرولیکی و هیدرولوژیکی حاکم بر حوضه بالادست و رودخانه، باعث افزایش خطر سیلاب می شود. بنابراین مطالعه سیلاب ها به منظور برنامه ریزی، بهره برداری بهینه و مدیریت این پدیده طبیعی از جمله مسایل مهم در مدیریت منابع آب است. پژوهش حاضر، با هدف بررسی میزان تغییر کاربری اراضی با استفاده از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS و سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و تصاویر ماهواره ای لندست طی سال های 1370، 1380 و 1390 در حوزه آبخیز ریگان استان کرمان به مساحت 7091 کیلومترمربع انجام و تاثیر آن بر افزایش سیل خیزی رواناب های سطحی حوزه بررسی شد. برای این کار در مرحله نخست تصاویر ماهواره ای تفسیر و مورد پردازش قرار گرفته و تغییر کاربری ها مشخص و مقادیر CN خاک محاسبه شد. سپس به کمک مدل HEC-HMS فرایند بارش- رواناب در این حوزه شبیه سازی شد و مقادیر دبی پیک سیلاب در هر دوره به دست آمد و در نهایت هیدروگراف سیلاب حوزه آبخیز برآورد شد. نتایج نشان داد که با افزایش سطوح نفوذناپذیر شهری و تخریب اراضی کشاورزی و مراتع در منطقه موردمطالعه میزان CN خاک از سال 1370 تا 1390 از 65/28به 70/25 افزایش یافته که به دنبال آن دبی اوج سیلاب از 29 مترمکعب برثانیه در سال1370 به 29/3 مترمکعب برثانیه در سال 1390 و هم چنین حجم رواناب، طی این دوره، از 3/4 به 6 میلی متر افزایش داشته است. نتایج به دست آمده می تواند کمک شایانی به مکان یابی اجرایی پروژه های آبخیزداری نماید.
    کلید واژگان: حوزه آبخیز ریگان, دبی اوج, رواناب, شماره منحنی, منابع آب}
    M. Alizadeh Jahanabadi, S. Noori, A. Shahriari, Abbas Khaksefidi *
    The development of residential and urban areas on the banks of rivers and flood plains, regardless of the hydraulic and hydrological conditions govering the upstream basin and the river, increases the risk of flooding. Therefore, the study of floods for the purposes of planning, optimal exploitation and management of this natural phenomenon is one of the important issues in water resources management. The current research aims to investigate the rate of land use change using the HEC-HMS hydrological model and geographic information system (GIS) and Landsat satellite images during the years 1991, 2001 and 2011 in the Rigan watershed of Kerman province with an area of 7091 square kilometers. It was investigated on the increase of flooding of surface runoff in the area. For this purpose, in the first step, satellite images were interpreted and processed, and changes in land use was determined and soil CN values were calculated. Then, with the help of HEC-HMS model, the rainfall-runoff process in this basin was simulated and the peak flood discharge values were obtained in each period, and finally the flood hydrograph of the watershed was estimated. The results showed that with the increase of urban impervious surfaces and destruction of agricultural lands and pastures in the study area, the rate of soil CN from 1991 to 2011 increased from 65.28 to 70.25, following which the peak flood discharge from 29 m3 / sec in 1991 to 29.3 m3 / sec In 2011 and also the volume of runoff has increased from 3.4 to 6 mm during this period. The obtained results can be of great help to the implementation of watershed projects.
    Keywords: Rigan watershed, peak discharge, Runoff, Curve number, water resources}
  • حسین دهبان، فرشته مدرسی، کیومرث ابراهیمی*

    هدف پژوهش حاضر تخمین شماره منحنی با استفاده از سنجش از دور و روش های فازی جهت استفاده در مدل‎سازی بارش-رواناب است. برای این منظور از تصاویر ماهواره لندست هفت برای حوزه درجه دو گرگان‎رود استفاده شد. با انجام تصحیحات و پردازش تصاویر ماهواره ای در نرم افزار ENVI، شاخص NDVI پوشش گیاهی منطقه استخراج و نوع پوشش گیاهی به دست آمد. با استفاده از نقشه خاک طرح جامع منابع کشور و نقشه شیب زمین و نوع پوشش گیاهی شماره منحنی برای زیرحوزه های انتخابی با رویکرد فازی و غیرفازی محاسبه شد. جهت ارزیابی دقت CN محاسبه شده یک واقعه بارش-رواناب انتخاب و با شبیه سازی بارش-رواناب در مدل HEC-HMS شبیه سازی رواناب منتخب انجام شد. نتایج نشان داد که CN حاصل از تصاویر لندست هفت با رویکرد فازی، شبیه سازی رواناب را با دقت بیشتری انجام داده است. به طوری که ضرایب تبیین به ترتیب بین هیدروگراف جریان مشاهداتی و هیدروگراف شبیه سازی شده از روش های غیر فازی، فازی با تابع گوسی و فازی با تابع ذوزنقه‎ای به ترتیب برابر 0.76، 0.94 و 0.84 است. همچنین مقدار جریان بیشینه هیدروگراف شبیه سازی شده در مقایسه با جریان بیشینه هیدروگراف مشاهداتی در حالت فازی و غیر فازی به ترتیب دارای اختلافی کمتر از دو و پنج مترمکعب بر ثانیه می‎باشد.

    کلید واژگان: شماره منحنی, سنجش از دور, GIS, منطق فازی}
    Hossein Dehban, Fereshteh Modaresi, Kumras Ebrahimi*

    The main aim of this study is to estimate the Curves Number based on remote sensing and fuzzy methods for use in precipitation-runoff modelling. For this purpose, Landsat-7 satellite images were used for the second degree basin of Gorgan River, northern Iran. By making the corrections and satellite images processing using ENVI, the NDVI index of vegetation and the type of vegetation were extracted. Then, using soil map, obtained from the National's Resources Comprehensive Plan, and land slope map the type of vegetation, the CN of the sub-basins with fuzzy logic and non-fuzzy approaches calculated. To evaluate the calculated CN, a rainfall-runoff event was selected and by simulating the rainfall-runoff using HEC-HMS model, the runoff simulation was performed. The results showed that the calculated CN involving Landsat-7, using fuzzy logic simulated the runoff more accurately than non-fuzzy. So that the coefficients of determination between the observed and simulated hydrographs, obtained from non-fuzzy, fuzzy Gaussian and fuzzy trapezoidal functions were obtained equal 0.76, 0.94 and 0.84, respectively. Also, the maximum flow rate of the simulated hydrograph compared to the observed hydrograph in the fuzzy state has a difference of less than 2 m3/s compared to the non-fuzzy with a difference of 5 m3/s.

    Keywords: Curve Number, Remote Sensing, GIS, fuzzy Logic}
  • فاطمه شکریان*، کریم سلیمانی
    مقدمه و هدف

    در حوضه های فاقد آمار هیدرومتری نمی توان رفتار هیدرولوژیک را نسبتا دقیق به دست آورد؛ اما با پرداختن به ویژگی های ژیومرفیک می توان بر این مشکل فایق آمده تا در آینده به کاهش خسارات ناشی از سیل پرداخت. در این تحقیق به منظور تعیین خطر سیلاب مناطق سیل گیر از دو عامل ژیومرفیک شامل شاخص رطوبت توپوگرافی و شاخص قدرت رودخانه استفاده شد.

    مواد و روش ها

    با توجه به نبود داده های کافی در ارتباط با دبی رودخانه حوزه آبخیز وازرود اقدام به تعیین مشخصه های خطر سیل تاریخی در این منطقه شد. در مرحله نخست از روش SCS به منظور شبیه سازی دبی اوج استفاده شد. پس از  تعیین مشخصه های کمی خطر سیل (دبی اوج) در مرحله بعد اقدام به پیش بینی خطر کیفی سیل شد. به منظور تعیین خطر کیفی سیل از تلفیق دو عامل قدرت رودخانه و سطح اراضی سیل گیر استفاده شد. اراضی سیل گیر با دوره بازگشت های مختلف با روش آستانه شاخص رطوبت توپوگرافی مشخص شد.

    یافته ها

    نتایج اجرای این روش نشان داد که با افزایش دوره بازگشت سیل، اراضی سیل گیر افزایش می یابد و میزان شاخص رطوبت توپوگرافی با افزایش دوره بازگشت سیل کاهش می باید. نتایج نقشه های خطر سیلاب با دوره بازگشت های مختلف نشان داد که هرچه دوره بازگشت سیل بزرگ تر می شود مناطق تحت تاثیر خطر سیل در طبقات خطر به طور کلی افزایش پیدا می نماید. اراضی که در خطر سیل با دوره بازگشت های 2، 10، 25، 50 و 100 ساله قرار خواهند گرفت به ترتیب 2/2، 3، 4/2 و 9/8% در کل حوضه می رسد. همچنین روستاهای واز تنگه، وازعلیا و نوجمه به ترتیب با 20/6، 16/4 و 13/1% اراضی تحت تاثیر سیل به عنوان آسیب پذیرترین مناطق روستایی در حوضه آبخیز وازرود تعیین شدند.

    نتیجه گیری

    پیش بینی خطر سیل بستگی به ویژگی های حوزه آبریز و عوامل هیدرولوژیک و ژیومرفیک منطقه دارد. به طوری که در حوزه هایی که دارای آمار ناقص و کم می باشند به عنوان یکی از ابزارهای مدیریت غیرسازه ای سیلاب و مکمل روش های سازه ای، نقش مهمی را در کنترل سیلاب و کاهش خسارات محتمل ایفا می کند.

    کلید واژگان: شاخص رطوبت توپوگرافی, شاخص قدرت رودخانه, شماره منحنی, مدیریت ریسک سیل}
    Fatemeh Shokrian*, Karim Solaimani
    Introduction and Objective

    Due to the lack of discharge stations and rainfall in the Vazroud basin, it is not possible to have a relatively accurate hydrological behavior of the region. Therefore, by addressing the geomorphic features, this problem can be overcome to reduce the damage caused by floods in the future. In this study, in order to determine the flood risk of flood-prone areas, two geomorphic factors including topographic wetness index and stream power index were used.

    Material and Methods

    Due to the lack of sufficient data related to the discharge of Vazroud watershed, the characteristics of historical flood risk were determined in this area. In the first step, the SCS method was used to simulate the peak discharge. After determining the quantitative characteristics of flood risk (peak discharge) in the next step, the qualitative risk of flood was predicted. In order to determine the qualitative risk of floods, a combination of two factors, the strength of the river and the level of floodplains, was used as the damage that could be caused. The amount of flood-prone regions with different return periods was determined by topographic moisture index threshold method.

    Results

    The results of this method showed that with increasing the flood return period, the amount of flood-prone lands increases and the amount of topographic moisture index should decrease with increasing the flood return period. The results of flood risk maps with different return periods showed that as the flood return period becomes larger, the areas affected by flood risk in the hazard classes generally increase. The results of total lands that will be at risk of floods with return periods of 2, 10, 25, 50 and 100 years will reach 2.2, 3, 4.2 and 9.8% in the whole basin, respectively. Also, Vaz Tangeh, Nojmeh and Vaz olia villages with 20.6, 16.4 and 13.1% of flood-affected lands were determined as the most vulnerable rural areas in Vazrood watershed, respectively.

    Conclusion

    Flood risk prediction depends on the characteristics of the catchment and the hydrological and geomorphic factors of the region. So that in areas that have incomplete and low statistics as one of the non-structural flood management tools and complementary to structural methods, it plays an important role in flood control and reduction of potential damages.

    Keywords: Curve Number, Flood Risk Management, Stream power index, Topographic wetness Index}
  • حمیدرضا فولادمند*، سید علی شاه امیریان، فاطمه کیانی

    روش شماره منحنی (CN) از متداول ترین روش های تخمین رواناب در حوضه های آبخیز است. مقدار CN به نفوذ آب در خاک، پوشش زمین و رطوبت قبلی خاک وابسته است. با توجه به شرایط رطوبتی خاک سه حالت CN شرایط رطوبتی خشک، متوسط و مرطوب رخ خواهد داد، اما تعیین مقدار CN با استفاده از شرایط نفوذ و پوشش زمین کار چندان آسانی نیست و به دقت زیادی نیاز دارد. در این تحقیق با استفاده از 63 واقعه اندازه گیری شده بارش- رواناب در حوضه باغان در استان بوشهر و 34 واقعه در حوضه بوشیگان در استان فارس کارایی روش CN برای تخمین رواناب موردبررسی قرار گرفت و هفت حالت برای تخمین رواناب در نظر گرفته شدند: 1) روش متداول تعیین CN با استفاده از اطلاعات خاک و پوشش گیاهی. 2) اصلاح ضریب نگهداشت سطحی معادله تخمین رواناب با در نظر گرفتن شرایط رطوبتی متوسط. 3) اصلاح ضریب نگهداشت سطحی معادله تخمین رواناب با در نظر گرفتن شرایط رطوبتی مربوط به هر واقعه (شرایط خشک، متوسط و یا مرطوب). 4) استفاده از میانگین CN مشاهداتی وقایع رخ داده. 5 تا 7) استفاده از رابطه های خطی، توانی و استاندارد بین CN برحسب مقدار باران. برای این منظور از 48 واقعه در حوضه باغان و 26 واقعه در حوضه بوشیگان برای واسنجی نتایج و از 15 واقعه در حوضه باغان و 8 واقعه در حوضه بوشیگان برای ارزیابی نتایج استفاده شد. نتایج در دو حوضه نشان داد که حالت های خطی، توانی و استاندارد برای تخمین رواناب مناسب تر می باشند. هر سه حالت فوق برای تعیین CN به جای استفاده از اطلاعات نفوذ خاک و پوشش گیاهی به داده های اندازه گیری شده بارش- رواناب وابسته هستند. همچنین نتایج نشان داد که روش متداول تعیین CN بر مبنای نفوذپذیری و پوشش زمین و سپس استفاده از آن برای تخمین رواناب مناسب نمی باشد.

    کلید واژگان: بارش, رواناب, شماره منحنی, ضریب نگهداشت اولیه}
    HamidReza Fooladmand*, Seyyed Ali Shahamirian, Fatemeh Kiani

    The curve number (CN) method is one of the most common methods for estimating runoff in watersheds. The CN value depends on the soil infiltration, vegetation cover, and antecedent soil moisture content. According to the antecedent soil moisture content, three types of CN can be used: CN for dry soil moisture condition, CN for medium soil moisture condition, and CN for wet soil moisture condition. However, the determination of CN from the vegetation cover and soil infiltration needs high accuracy. In this study, 63 measured rainfall-runoff events in the Baghan watershed and 34 measured rainfall-runoff events in the Booshigan watershed were used for estimating runoff with seven conditions: 1) Calculating the CN value based on soil information and vegetation cover in different parts of the watershed. 2) Calibrating the surface storage coefficient of the runoff estimation equation by considering the medium condition for all events. 3) Calibrating the surface storage coefficient of the runoff estimation equation by considering the real soil moisture condition (dry or medium or wet) of each event. 4) Considering the average of observed CN in all measured rainfall-runoff events. 5 to 7) Calculating the relationship between the observed CN and measured rainfall as linear, power, and standard equation. For mentioned conditions, 48 measured rainfall-runoff events in the Baghan watershed and 26 measured rainfall-runoff events in the Booshigan watershed were used for calibrating the results, and the remained measured data in each watershed were used to evaluate the results. The results in two watersheds demonstrated that the linear, power, and standard conditions were better for runoff estimation. In the three mentioned conditions, the CN value depends on the measured rainfall data instead of using the soil infiltration information and vegetation cover of the watershed. Also, the results showed that it is not suitable to use the common method for determining the CN value (based on soil infiltration and vegetation cover of the watershed), and then estimating the runoff amount.

    Keywords: Rainfall, Runoff, Curve number, Initial storage coefficient}
  • محبوبه معتمدنیا *، سید مسعود سلیمان پور

    برآورد رواناب حاصل از بارش های جوی و درک کمی فرآیندهای مختلف تولید آن به عنوان یکی از مباحث مهم و بنیادی در دانش هیدرولوژی به شمار می رود. از آن جا که عوامل متعددی روی رواناب در حوزه آبخیز آن تاثیرگذار گذاشته، تخمین آن مساله پیچیده ای است. لذا برآورد آن اساس بسیاری از پژوهش ها، مطالعات و طرح های مختلف توسعه، بهره برداری از منابع آب و سازه های آبی را تشکیل می دهد. با توجه به موارد ذکر شده از داده های بارش و دبی حوزه آبخیز بار-اریه نیشابور واقع در استان خراسان رضوی به منظور بررسی تغییرات زمانی از روش شماره منحنی استخراج شده از سرویس حفاظت خاک آمریکا استفاده شد. بدین منظور از داده‌های بارش و دبی ایستگاه بار- اریه در یک بازه زمانی 56 سال و در مقیاس روزانه رواناب و مقدار شماره منحنی در سه حالت رطوبت پیشین در حالت کم، متوسط و زیاد خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیش ترین و کم ترین مقدار متوسط شماره منحنی برای ماه های فروردین و بهمن برابر با 93 و 76 درصد به دست آمد. هم‌چنین بیش ترین و کم ترین میزان متوسط رواناب مربوط به ماه فروردین و شهریور با مقدار عددی 12/45 و 0/12 میلی‌متر در دوره آماری مورد بررسی محاسبه شد. علاوه بر این که حداکثر، حداقل و میانگین مقدار شماره منحنی در تابستان و پاییز برابر با 93، 91 و 92 و 85، 81 و83 درصد و در بهار و زمستان برابر با 81 و 79 و 80 و 78، 76 و 77 درصد در حوضه مورد بررسی به دست آمد. باتوجه به تغییرات زمانی و مکانی شماره منحنی و اهمیت این شاخص با توجه به اطلاعاتی که در مورد تبدیل بارش به رواناب ارایه می دهد، توجه مسوولین، سیاست گذاران و دست اندرکاران در راستای مدیریت منابع آب، توسعه پایدار و در نهایت توجه به بهبود زندگی ساکنین حوزه آبخیز را می طلبد.

    کلید واژگان: بارش-رواناب, تغییرات زمانی شماره منحنی, حوزه آبخیز بار-اریه}
    M. Motamednia*, S.M. Soliemanpour

    Estimating runoff from atmospheric precipitation and its quantitative understanding of various production processes is considered as one of the important issues in hydrology knowledge. Since runoff in the watershed, due to several factors influencing it, is a complex issue, therefore, it is estimated that many researches, studies and various plans for development, use of water resources and hydrostructure. According to the above mentioned it was used, rain and discharge daily data of the Bar-Ariyeh area of Razavi Korasan province were used to estimate runoff from the extracted number curve method from the Natural Soil Conservation Service (SCS-CN). For this purpose, rainfall and discharge data of Bar and Ariyeh stations during the period of 56 years and in the daily scale, the value of the curve number in the three conditions of previous moisture in low, medium and high antecedent moisture conditions of soil was evaluated. The results showed that the maximum, minimum and average values of the curve number in summer and autumn were 93, 91, 92 and 85, 81, 83 percent, and in the spring and summer were 81, 79, 80 and 78, 76 and 77 percent in The domain was studied. The highest and lowest monthly average number of curve number for April and January were 93 and 76 respectively. In addition, the maximum and minimum amount of runoff was calculated for April and September with a numerical value of 12.45 and 1.29 mm in the statistical period.

    Keywords: Bar- Ariyeh watershed, Curve number, Rainfall-Runoff, Temporal variation}
  • بهنام فرید گیگلو، ابراهیم امیدوار*

    فرسایش خندقی موقت، یکی از انواع فرسایش آبی بوده که سهم زیادی در تخریب اراضی دارد. به منظور، ارزیابی میزان هدررفت خاک ناشی از آن و اجرای اقدامات حفاظتی مناسب، پیش بینی این پدیده امری ضروری است. این پژوهش، با هدف بررسی کارایی مدل EGEM در پیش بینی فرسایش خندقی موقت در حوزه آبخیز قوری چای استان اردبیل انجام پذیرفته است. بدین منظور، تعداد 17 خندق موقتی در حوضه شناسایی شد و از اردیبهشت ماه 1393 تا اردیبهشت ماه 1395 به پایش و ثبت خصوصیات مورفولوژیکی و حجم فرسایش آن ها پس از هفت واقعه بارشی موثر پرداخته شد. برای تخمین فرسایش خندقی موقت ناشی از تک واقعه بارش، مدل EGEM به چهار گروه ورودی شامل اطلاعات شناسایی، داده های حوضه، خاک و بارش در هر خندق نیاز دارد. این مدل شامل دو مولفه هیدرولوژی و فرسایش بوده که رواناب ناشی از بارش های رخ داده در هر یک از زیرحوضه های مشرف به خندق ها بر اساس روش شماره منحنی NRCS برآورد می کند. نتایج ارزیابی کارایی مدل EGEM نشان داد که مدل حجم خاک و سطع مقطع فرسایش یافته را به ترتیب با ضریب تبیین 0.96 و 0.89 پیش بینی کرده است. همچنین، نتایج تحلیل حساسیت مدل نیز نشان داد که مدل نسبت به پارامتر CN بیشترین حساسیت را داشته است، به طوری که با افزایش و کاهش 10 درصدی CN، میزان تغییرات حجم خاک فرسایش یافته به ترتیب 22.98 و 18.92- درصد تغییر پیدا کرد. لذا، می توان گفت که مدل EGEM برای برآورد میزان فرسایش خندقی موقت ناشی از وقایع منفرد بارندگی در حوزه آبخیز قوری چای مناسب بوده، می توان آن را برای مطالعه و برنامه ریزی روی خندق های موقتی در حوضه های مشابه توصیه کرد.

    کلید واژگان: آبکند موقتی, تحلیل حساسیت, دشت مغان, شبیه سازی, شماره منحنی, هدررفت خاک}
    Behnam Farid Gigloo, Ebrahim Omidvar *

    Ephemeral Gully (EG) erosion is one of the most destructive types of water erosion, which contributes significantly to land degradation. EG erosion prediction is necessary to assess the magnitude of soil loss and to implement the appropriate conservation measures. The aim of current study  was to evaluate the efficiency of EGEM model for EG erosion prediction in Ghoorichay Watershed, Ardabil Province, Iran. For this purpose, a number of 17 EG erosion was identified and monitored between the years 2014 to 2016. The morphological characteristics and erosion rate of EGs were measured and recorded after seven effective rainfall events. In order to calculate the EG erosion, EGEM model requires four major categories of input data, including identification information, watershed data, soil data, and rainfall data. The model has two major components: hydrology and erosion. The runoff induced by a rainfall event in each gully catchment was determined by the Natural Recourses Conservation service (NRCS) Curve Number (CN). The result of EGEM model performance evaluation showed that the eroded soil volume and cross-section were predicted with a determination coefficient of 0.96 and 0.89, respectively. Sensitivity analysis revealed that the curve number was the most sensitive parameter, so that, with a 10% increasing and decreasing in CN, the volume of soil loss varied 22.98 and -18.92%, respectively. It can be concluded that EGEM model was suitable for event-based EG erosion prediction in Ghoorichay Watershed and it can be recommended for studying and planning on EGs in similar watersheds.

    Keywords: Curve number, phemeral gully, Moghan Plain, Sensitivity analysis, Simulation Soil loss}
  • سعید سروری*، محسن پوررضا، زهرا زراعتکار

    در دهه های اخیر مدل های مفهومی مختلفی ارایه شده است که این مدل ها همواره دارای پارامترهایی هستند که می بایست با توجه به داده های مشاهداتی مورد تخمین قرار گیرند. از طرف دیگر، یافتن مقادیر بهینه برای پارامترهای هر مدل شبیه سازی، کاری است که همواره با شک و تردید همراه می باشد. یکی از روش های عمده برای پیش بینی سیلاب، روش سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) می باشد که توسط محققین زیادی مورد بازبینی و تغییر قرار گرفته است. هدف از تحقیق حاضر، واسنجی پارامترهای 1- روش اصلاحی CN، 2- مدل میشرا و سینگ، 3- روش قدیمی شماره منحنی هر سه نسخه مدل معروف SCS و مقایسه نتایج آن ها می باشد. با توجه به مشکل اعتماد و نقص در داده های حوضه های داخل کشور، حوضه معرف با کیفیت داده های بارش و رواناب ساعتی مورد قبول، واقع در جنوب شیلی با استفاده از الگوریتم فراکاوشی PSO مورد مطالعه قرار گرفت. مقادیر دبی شبیه سازی شده با استفاده از معیارهای خطای کلینگ گوپتا (KGE)، ضریب ناش- ساتکلیف (NS)، ضریب همبستگی (R2) و میانگین مربعات خطا (RMSE) مورد بررسی قرار گرفت. به طور خلاصه مقایسه نتایج مقادیر رواناب شبیه سازی شده و مشاهده شده با کمک معیارهای ارزیابی مدل، نشان ازکارایی بالاتر دو روش 1- میشرا و سینگ و 2- روش اصلاحی CN (KGE=0.91) در شبیه سازی بارش-رواناب بود که لزوم بازنگری جدی استفاده از روش های بارش-رواناب مرسوم مبتنی بر شماره منحنی را می طلبد.

    کلید واژگان: الگوریتم فراکاوشی PSO, سیلاب, شماره منحنی, مدل بارش-رواناب, واسنجی}
    Saeed Sarvari*, Mohsen Pourreza, Zahra Zaraatkar

    In recent decades, due to the importance of watershed management programs and the need for adequate information and correct estimation of rainfall and runoff, many conceptual models have been proposed. These models have parameters that must be estimated according to observational data. However, finding the optimal values for the parameters of simulation models has always faced uncertainty. One of the main methods for evaluating and predicting floods is the soil conservation methods provided by the Soil Conservation Service (SCS). This study aims to calibrate model parameters for three modified SCS models, i.e. 1- the Mishra and Singh model, 2- curve number model, and 3- modified curve number (MCN) model, in a basin in southern Chile using the evolutionary PSO algorithm. Comparison of the results was carried out using performance criteria such as Kling Gupta Efficiency (KGE), Nash-Sutcliff coefficient (NS), and mean square error (RMSE). Results revealed that simulated runoff is more efficient in MCN and Mishra and Singh models with KGE = 0.91 in rainfall-runoff simulations.

    Keywords: Curve number, PSO evolutionary algorithm, Calibration, Rainfall-runoff modeling}
  • ایمان کریمی راد، کیومرث ابراهیمی، شهاب عراقی نژاد

    فعالیت های انسانی با تغییر در کاربری اراضی فرآیندهای هیدروژئولوژیک را تحت تاثیر قرار داده است. در این مقاله تاثیر تغییرات تاریخی کاربری اراضی بر میزان تغذیه هر یک از لایه های آزاد و تحت فشار آبخوان استان گلستان مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور از نقشه های کاربری اراضی سال های 1363، 1384 و 1392 استفاده شد. همچنین به منظور ارزیابی اثر تغییرات کاربری اراضی بر پتانسیل تولید رواناب و تغذیه مستقیم آب زیرزمینی از روش SCS استفاده شد. جنگل زدایی در مناطق کوهستانی و شهرسازی در محدوده دشت از مهمترین تغییرات کاربری اراضی موثر بر آبخوان های آزاد و تحت فشار بوده اند. بر اساس نتایج سطح پوشش جنگل و مرتع در مناطق کوهستانی به ترتیب 7/8 و 4 درصد کاهش یافته و تماما به زمین های کشاورزی اضافه شده است. تاثیر تغییر کاربری اراضی بر تغذیه آب زیرزمینی بیشتر از تولید رواناب بوده و سفره تحت فشار بیشتر تحت تاثیر قرار گرفته است. این تاثیر در طول 30 سال اخیر منجر به کاهشی به ترتیب معادل 12/18 و 40/12 درصد از تغذیه سفره های آزاد و تحت فشار و افزایش به ترتیب معادل 14/14 و 23/4 درصدی پتانسیل تولید رواناب در سطوح تغذیه ای این سفره ها شده است.

    کلید واژگان: روش SCS, سفره آزاد, سفره تحت فشار, شماره منحنی, GIS}
    I. Karimirad, K. Ebrahimi, Sh. Araghinejad

    Human activities and changing in land-use can affect geo-hydrological processes. This paper investigates historical land-use changes over Golestan multilayer aquifer, Northern IRAN, and their impacts on recharges of both phreatic and confined layers. To achieve this goal, three historical land-use maps of 1984, 2005 and 2013 were used. Also the effects of land-use changes on runoff generation potential and groundwater direct recharge have been evaluated using SCS method. Results show deforestation in mountainous region and urbanization in the plain are the most critical problems of the studied area. Forest and rangeland areas in the mountainous district decreased 8.7 and 4 percent, respectively, and totally added to agricultural lands. Effect of land-use changes on groundwater recharge was found to be more than runoff generation and confined layer is more impressed. In recent 30 years, land use changes caused reduction in natural recharge of confined and phreatic layers up to 18.12 and 12.40 percent, respectively. On the other hand, runoff generation potential increased by 14.14 and 4.23 percent, respectively.

    Keywords: Confined Aquifer, Curve number, GIS, Phreatic aquifer, SCS method}
  • حبیب نظرنژاد *، الهام محرم پور، سیاوش بابایی
    تخمین توان ارتفاع رواناب نقش مهمی در مدیریت و پیش بینی سیل خیزی هر منطقه دارد. سازمان حفاظت خاک آمریکا روشی ارائه داده است که برای حوزه های بی آمار بسیار مناسب است. روش های مرسوم اندازه گیری رواناب بسیار پرهزینه و وقت گیر و مشکل است. این پژوهش با هدف محاسبه ی توان سیل خیزی و ترسیم نقشه ی شماره ی منحنی حوزه ی آبخیز نازلوچای با روش سازمان حفاظت خاک آمریکا انجام شد. نقشه ی کاربری زمین های منطقه با جدول شاخص مقایسه، و با اطلاعات گروه آب شناسی خاک تلفیق شد و شماره ی منحنی رواناب که عامل مهمی در روش سازمان حفاظت خاک آمریکا است، به دست آمد. در گام بعد، با لحاظ کردن میانگین بارش و شماره ی منحنی رواناب، ارتفاع رواناب محدوده محاسبه و نتایج به صورت دو نقشه ی شماره ی منحنی رواناب و ارتفاع رواناب، پهنه بندی شد. با استفاده از سامانه ی پردازش اطلاعات جغرافیایی، متوسط وزنی شماره ی منحنی حوزه 77/96 برآورد شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار شماره ی منحنی رواناب در شرایط رطوبتی متوسط در منطقه 100 و کمترین آن 56 است. زیاد بودن مقدار متوسط وزنی شماره ی منحنی حوزه نشانه ی نفوذپذیری کم آن، و افزایش احتمال وقوع سیل است.
    کلید واژگان: ارتفاع رواناب, سامانه ی اطلاعات جغرافیایی, شماره ی منحنی, گروه آب شناسی خاک}
    Habib Nazarnejad *, Elham Moharampour, Siavash Babaei
    Estimating the runoff height potential is important for managing and predicting the flooding of an area. In this regard, the US Soil Conservation Agency (SCS) has provided a method that is very suitable for areas lacking hydrological data. Conventional runoff measurement methods are very costly, time consuming and difficult. The purpose of this study was to calculate the flooding potential and draw a map of the Nazlouchai Watershed curve number by the SCS method. Land use map of the area was compared with the index table and integrated with the soil hydrologic group data, and the runoff curve number, an important factor in the SCS method, was obtained. In the next step, the average rainfall curve number, and runoff height were calculated, and the results were zoned according to the curve number and runoff height maps. Using the Geographic Information System, the average weight of the area curve number was estimated as 96.77. Results showed that the highest amount of runoff curve number under the average humidity conditions in the study area was 100, and the lowest value was 56.00. The high mean value of the area curve number indicates the low permeability of the area, which indicates the strong likelihood of flood occurrence.
    Keywords: runoff height, Geographic information system, curve number, soil hydrology group}
  • مریم خادمی، سمیه سلطانی گردفرامرزی، محسن قاسمی
    در این تحقیق ضمن برآورد حداکثر بارش محتمل و دوره بازگشت متناظر، واسنجی مدل HEC-HMS به منظور برآورد مشخصه های حداکثر سیل محتمل در حوضه آبخیز اسکندری از سرشاخه های زاینده رود انجام شد. در ابتدا با استفاده از روش هرشفیلد و برازش توزیع های آماری، مقادیر حداکثر بارش 24 ساعته در دوره بازگشت های مختلف و همچنین PMP تعیین گردید. در مرحله بعد با استفاده از دو رویداد که بهترین ضریب کارائی مدل را بدنبال داشت، مراحل واسنجی و سپس با دو رویداد مختلف دیگر ارزیابی مدل HEC-HMS انجام گرفت و نتایج قابل قبول بدست آمد. در برآورد مشخصه های حداکثر سیل محتمل نیز نتایج نشان داد که بارش 6/240 میلی متر با دوره بازگشت برابر 596374 سال می تواند سیلابی با دبی اوج 5/3079 مترمکعب بر ثانیه و حجم 1/178 میلیون مترمکعب ایجاد کند.
    کلید واژگان: رواناب, شماره منحنی, حداکثر سیل محتمل, حوضه آبخیز اسکندری, دوره بازگشت}
    M. Khademi, S. Soltani-Gerdefaramarzi, M. Ghasemi
    In this study, Probable Maximum Precipitation (PMP) and the corresponding return period were estimated. Then HEC-HMS model was calibrated to estimate the characteristics of the PMF in the Eskandari watershed, branch of Zayandehroud River. Firstly, using Hirschfield method and statistical distribution, maximum 24-hour rainfall amounts in different return periods were determined as well as PMP. Then, the next step by using two events with the best model efficiency coefficient, HEC-HMS model calibrated and then the model evaluated by two various other events and was obtained acceptable results. Also, the estimation of PMF characteristics showed that precipitation of 240.6 mm and 596374 year return period can generate flood peak of 3079.5 m3/s and volume of 178.1 Mm3.
    Keywords: Runoff, Curve number, PMF, Eskandari Watershed, Return period}
  • محمد ذو نعمت کرمانی، معین گنجعلیخانی
    در بسیاری از پروژه های کنترل سیل، آبخیزداری و توسعه منابع آب محاسبات مربوط به دبی رودخانه بسیار حائز اهمیت است که این امر نیازمند مدل سازی جامع هیدرولوژیکی در منطقه است. ضرورت آگاهی از وضعیت منابع آب و نزولات جوی در حوزه های آبریز مختلف برای اجرای طرح های آبی از یک سو و عدم وجود شبکه قابل قبولی از ایستگاه های اندازه گیری پارامترهای هواشناسی و هیدرومتری از سوی دیگر، اهمیت استفاده از روش های غیرمستقیم برای استفاده از حجم رواناب در حوزه های آبریز را بیش از پیش آشکار می سازد. افزون بر این، طراحی سازه های آبی مورد نیاز رودخانه ها از جمله پل و آب بند، نیازمند پیش بینی سیلاب های عظیم منطقه است. در همین راستا و در پژوهش حاضر تعیین گروه های هیدرولوژیکی خاک حوزه آب بخشا واقع در بردسیر کرمان که یکی از اساسی ترین شاخص ها برای تخمین حجم و پیک سیلاب منطقه است، مورد بررسی قرار گرفت. در حوزه مذکور، به استثنا یک زیرحوزه، گروه های هیدرولوژیکی خاک در دسترس نبوده که در ابتدا این مقادیر با استفاده از نقشه شیب منطقه تخمین اولیه گروه های هیدرولوژیکی خاک انجام شد که بررسی های آتی تطابق 87 درصدی مقادیر تخمین زده شده با مقادیر اندازه گیری شده در زیرحوزه با داده های موجود را بیان می دارد. در ادامه، هشت سیلاب تک رخداد با توجه به داده های تخمین زده شده و مشاهداتی بارش- رواناب با استفاده از نرم افزارHEC-HMS مدل سازی شد و واسنجی مدل با به کارگیری روش چهار تابع هدف برای پارامترهای شماره منحنی و ضریب Kمربوط به روندیابی به روش ماسکینگام انجام پذیرفت. در انتها به منظور ارزیابی مدل واسنجی شده، شبیه سازی چهار سیلاب تک رخداد با توجه به آزمون های نکویی برازش NOF و EF مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج حاصله، روش RMSE به عنوان بهترین تابع هدف انتخاب شد و بهینه سازی های مورد نظر بر اساس آن انجام گرفت. در مجموع، با توجه به در دسترس نبودن شماره منحنی خاک و نتایج خوب مدل مورد استفاده، می توان این روش را شیوه مناسبی برای محاسبه حجم سیلاب ها در مراحل اولیه طرح های مطالعاتی دانست.
    کلید واژگان: گروه های هیدرولوژیکی خاک, حوزه آب بخشا, HEC, HMS, شماره منحنی خاک, CN}
    Mohammad Zounemat Kermani, Moein Ganjalikhani
    In many floods controlling, watershed-management and water-resources projects, estimating of river flow-rate is important and needs a comprehensive hydrological modeling of flow-rate evaluation. Need for enlightening the status of water-resources and precipitation in different watersheds and the lack of networks of hydro-meteorological gauging stations, reveal the importance of estimating the runoff volume in watersheds. In addition, designing of hydro-structures on rivers such as bridges and weirs are in need of forecasting related floods of the territory. In this research explores discovering of the hydrological soil groups of Ab-Bakhsha watershed in Bardisr in Kerman province for evaluating the flood peak and volume. There is soil group data just for one sub-basin therefore; the watershed suffers from lack of hydrological soil group data. For that reason, slope maps evaluate the hydrological soil group which shows the 87% accordance with the available data. To continue, the HEC - HMS software modeled eight flood events using estimated data and rainfall-runoff observation. Four target-functions calibrated the model for curve number and coefficient K in Muskingum method. In the end, to evaluating the calibrated model, four flood events by NOF and EF goodness of fit tests were simulated. According to the results, the RMSE method as the best target-function used for optimizations. In general based on the lack of information about the soil curve number and promising results of this model, one can knows this method as a proper method for calculating the flood volume in preliminary study plans.
    Keywords: Ab, Bakhsha watershed, CN, Curve number, HEC, HMS, Soil hydrological groups}
  • Nafiseh Moghadasi *, Iman Karimiraf, Vahedberdi Sheikh
    Extensive flood damages all over the world necessitate its control and operation. Hydrologic impacts of land use change appear in many ways such as total runoff, and flood peak flow. This study was performed in 2014 and aimed to investigate the impacts of land use changes on the occurrence of floods in the catchment of Boostan dam in Golestan province, Iran. For this purpose, Watershed Modeling System (WMS) was used to compare land use areas in 1996 with those in 2006 using the corresponding maps. After the calibration and validation of model in each period, rangeland and forest degradation and its effect on the flooding of catchment were evaluated using two representative parameters of peak flow and volume of flood. Land use maps of both time periods were compared and the achieved results revealed that the total area of rangeland was increased whereas good rangeland areas were decreased, fair rangelands were increased and poor rangeland areas were remained relatively constant that mean a decrease in high quality rangelands in the catchment. Also, the forest areas that decreased intensified flood. But peak flow and flood volume of the whole catchment have been mitigated. In spite of negligible change in total Curve Number (CN) of the catchment, rangelands in downstream and near residential areas converted to the agricultural lands and upstream agricultural lands converted to high and medium density rangeland. This means that distribution of land use changes was in such a way that influential upstream watersheds in flooding were associated with the reduced CNs. So, the implemented biological measures have reduced the flooding potential of the catchment. Sensitivity analysis of the model showed that 5% decrease in CN can cause 40% decrease in peak flow of the catchment and in contrast, 5% increase in CN can enhance flood peak flow up to 60%.
    Keywords: Flood, Sensitivity analysis, Curve number, Boostan dam}
  • زهرا زراعتکار*، فرزاد حسن پور
    توسعه مناطق مسکونی و شهری در حاشیه رودخانه ها، تغییر کاربری اراضی زراعی به اراضی مسکونی باعث می گردد که رفتار هیدرولوژیکی حوضه های آبخیز شهری نسبت به حوضه های طبیعی، غیرعادی و نامنظم باشد. در این تحقیق رفتار سیلاب درون شهری بیرجند واقع در حوضه شاهرود مطالعه گردید. حوضه شاهرود در سال های اخیر تغییر کاربری های زیاد غیر کارشناسی داشته است. در این راستا در ابتدا با توجه به تصاویر ماهواره ای، کاربری اراضی و بازدیدهای میدانی شماره منحنی رواناب مدل SCS تعیین گردید. در ادامه پس از برداشت مشخصات هندسی رودخانه اصلی و سازه های هیدرولیکی آن نظیر پل ها، با استفاده از مدل HEC-HMS دبی سیلاب حوضه شبیه سازی گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که دوره بازگشت های 25 و 100 سال به ترتیب منجر به وقوع دبی های اوج سیلاب به میزان 63/207 و 56/463 متر مکعب بر ثانیه می شوند. نتایج شبیه سازی سیلاب با دوره بازگشت 25 ساله نشان می دهد که این سیلاب ماکزیمم جریانی است که مقاطع و سازه های هیدرولیکی رودخانه، قادر به عبور آن می باشند، بنابراین در راستای کاهش خطرات ناشی از سیلاب در شهر بیرجند، توجه بیشتر به افزایش پتانسیل عبور سیلاب رودخانه ضروری می باشد.
    کلید واژگان: تصاویر ماهواره ای, پهنه بندی سیلاب, شماره منحنی, HEC, HMS, حوضه شاهرود}
    Z. Zeraatkar, F.Hassanpour
    Residential and urban development in margins of rivers and floodplains have Changed rangeland and agricultural land toresidential and industrial land then the hydrological behavior of watershed has been unusual. In this study, the behavior of urban flood of Birjand in the shahroud watershed was studied. The shahroud watershed has hada lot ofnon-expert land use change in recent years. In this way initially runoff curve number of SCS model was determined using satellite images, land use and field visits. In the continue, flood discharge was simulated using HEC-HMS model after surveying geometrical characteristics of the main river and its hydraulical structures such as bridges. The results of the simulation show that 25 and 100-year return period leading to the occurrence of peak flood discharge amount of 207.63 and 463.56 cubic meter per second respectively.Results of the simulated flood with a return period of 25 years show that this flood is maximum flow that cross sections and hydraulical structures of the river are able to cross, So in order to reduce the risks of flooding in the city of Birjand more attention to the increased potential for flood passing is essential.
    Keywords: Satellite images, Floodplain Determination, curve number, HEC-HMS, Shahroud Watershed}
  • نفیسه مقدسی، واحدبردی شیخ، علی نجفی نژاد، ایمان کریمی راد
    پژوهش حاضر با هدف ارزیابی و بررسی اثرات اقدامات مکانیکی آبخیزداری اجرا شده بر کاهش دبی اوج سیلاب در حوزه آبخیز سد بوستان انجام شده است. بدین منظور از سامانه مدل سازی حوزه آبخیز برای مقایسه دوره قبل و بعد از اجرای اقدامات استفاده شد. اقدامات مکانیکی مورد نظر در این مطالعه بین سال های 1379 تا 1386 انجام گرفته است. عمده اقدامات حفاظت خاک و آب در حوزه آبخیز سد بوستان در قالب عملیات مکانیکی انجام گرفته و عملیات بیولوژیک در سطح محدود اجرا شده است. برای تعیین تاثیر این اقدامات، این حوزه آبخیز در محیط سامانه مدل سازی آبخیز (WMS) مدل سازی شد. برای واسنجی و اعتباریابی مدل پنج واقعه سیلاب مشاهداتی در بازه زمانی قبل از انجام اقدامات و برای بررسی اثر اقدامات حفاظت خاک و آب، سه واقعه سیلاب مشاهداتی در ایستگاه تمر برای زمان بعد از تکمیل آن ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در اثر انجام اقدامات مکانیکی، با وجود این که مخازن آن پر از رسوب می باشند، دبی اوج به طور متوسط 1.79 درصد نسبت به عدم انجام این اقدامات کاهش یافته که در صورت تخریب نشدن برخی از سازه ها، میزان این کاهش به 5.95 درصد می رسید. لازم به ذکر است، در صورتی که مخازن سازه ها رسوب نگرفته بودند، دبی اوج به طور متوسط 3.25 درصد نسبت به وضعیت موجود و 7.64 درصد نسبت به عدم وجود سازه ها افزایش پیدا می نمود.
    کلید واژگان: تحلیل حساسیت مدل, حوزه آبخیز گرگان رود, سد اصلاحی, شماره منحنی}
    Nafiseh Moghaddasi, Vahedberdi Sheikh, Ali Najafinejad, Iman Karimirad
    The aim of this study was to evaluate the effects of mechanical watershed management ýmeasures implemented across the Boostan Dam Watershed on reduction of flood peak. To this ýend, the Watershed Modeling System (WMS) was used to compare peak flow before and after ýof implementation of the measures. The mechanical measures have been implemented during ýý2000–2007. The major soil and water conservation measures in the Boostan Dam Watershed ýwere mechanical and biological measures implemented in a limited area. To determine the ýeffect of these measures, the watershed has been modeled in WMS environment. Five flood ýevents occurred before implementation of the measures were used for calibration and validation ýof the model. Three other flood events occurred after completion of the measures were then ýused for the evaluation. The results showed that the mechanical measures, despite the fact that ýtheir reservoirs are full of sediment, decrease the average peak flow 1.79 % compared to the ýabsence of these measures and if some structures would not be destructed, the reduction would ýreach 5.95 percent. It should be noted that if the structures were out of sediment, the average ýpeak flow rate would decrease 3.25 % in comparison with current situation and 7.64 % when ýcompared to absence of structuresý.
    Keywords: Curve number, Dams, Gorganroud Watershed, Sensitivity analysis}
  • قباد رستمی زاد، شهرام خلیقی سیگارودی، محمد مهدوی
    پارامترهایی همچون برگاب، نفوذ، ذخیره آب در چالاب های سطح زمین و پروفیل خاک، و تبخیر و تعرق از مجموعه عواملی است که در یک حوضه سبب تلفات و مانع تبدیل مستقیم بارش به رواناب می شود. در این تحقیق، سعی بر آن شد تا با استفاده از مدل HEC- HMS و مقایسه نتایج حاصل از روش های مختلف برآورد تلفات بارش (روش تلفات نمایی، شرایط اولیه و میزان ثابت تلفات، گرین و آمپت، شماره منحنیSCS))، کمبود اولیه و میزان ثابت تلفات) و برازش به وسیله تابع هدف درصد خطای حداکثر روش ها برای شبیه سازی رواناب اولویت بندی شود. بر همین اساس، روشی که کمترین میزان درصد تغییرات دبی مشاهداتی نسبت به دبی محاسباتی داشت در اولویت اول قرار گرفت و روش های دیگر در اولویت بعدی. نتایج نشان داد روش های بهینه برای برآورد تلفات بارش حوضه مورد مطالعه، به ترتیب اهمیت عبارت اند از تلفات نمایی، گرین و آمپت، شرایط اولیه و میزان ثابت تلفات، شماره منحنی، کمبود اولیه و میزان ثابت تلفات.
    کلید واژگان: تلفات بارش, تلفات اولیه, شماره منحنی, گرین و آمپت, مدل HEC, HMS}
    Ghobad Rostamizad, Shahram Khalighi Sigaroodi, Mohammad Mahdavi
    Parameters as interception, infiltration, water storage on surface holes and soil profile, evapotranspiration are factors of loss water in a watershed and avoid from changing of precipitation to runoff. In this study, by use of HEC-HMS model and comparison of results of different methods of precipitation loss evaluation (Initial and constant, Green & Ampt, SCS curve number, Deficit & Constant and Exponential loss) consider to various purpose function percent error in peak tried to classify the methods. In this way, based on every purpose function, the method with least percent difference of observed discharge to calculated discharge take place in first preference and other methods take place in next preferences. Result show that, Exponential loss method placed in first preference and it selected as optimum method for simulation of runoff and Green & Ampt, Initial and constant, SCS curve number, Deficit & Constant methods placed in next preferences respectively.
    Keywords: curve number, Green, Ampt, HEC, HMS model, initial loss, precipitation loss}
  • شایان شامحمدی، مهدی زمردیان
    هدف از این تحقیق، مقایسه مدل های سازمان حفاظت خاک آمریکا(SCS) و رطوبت خاک بنت (SMA-B) در شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب می باشد. برای این کار از داده های بارش- رواناب حوضه رود زرد در شرق استان خوزستان و مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS استفاده شد. ابتدا پارامترهای فیزیوگرافی حوضه جمع آوری و مورد مطالعه قرار گرفت. سپس از آمار بارش ثبت شده محدوده حوضه و سیلاب های متناظر، در ایستگاه «ماشین» استفاده گردید. برای مقایسه مدل ها، از مجموع 6 سیلاب انتخابی، 3 رگبار- رواناب برای کالیبره و 3 رگبار- رواناب برای مقایسه مدل ها انتخاب گردید. نتایج نشان داد که مدل SCS توانایی برآورد تلفات تبخیر و تعرق و نگهداشت سطحی در زمان بارش را ندارد و در سیلابهای با زمان پایه زیاد از خطای قابل ملاحظه در برآورد دبی اوج و حجم سیلاب برخوردار است. از آزمون های آماری خطای میانگین باقیمانده، ضریب جرم باقیمانده، خطای نسبی ریشه میانگین مجذور باقیمانده و شاخص تطابق در محاسبه خطای براورد هیدروگراف های شبیه سازی شده با هیدروگراف واقعی حوضه استفاده گردید. نتایج تحلیل آماری نیز نشان داد که هیدروگراف حاصل از مدل رطوبت خاک(SMA-B) از رتبه بهتری در آزمون های آماری برخوردار است. مدل SMA-B در همه سیلاب نیز دارای کمترین اختلاف در برآورد دبی و کمترین اختلاف در برآورد هیدروگراف(حجم سیلاب) می باشد.
    کلید واژگان: مدل بارش, رواناب, حوضه رود زرد, شماره منحنی, میزان رطوبت خاک بنت, HEC, HMS, SMA, B}
    S.H. Shamohamadi, M. Zomorodian
    This study aims to compare Soil Conservation Service and Bennett Soil Moisture Accounting models in the rainfall-runoff process simulation. To do this، rainfall-runoff data obtained from the Zard River watershed، the East Khuzestan province and the HEC-HMS hydrological model were used. First، the physiographic parameters of the study area were collected and studied. Recorded rainfall data and their corresponding flood events collected from the Mashine station were utilized. Of the data collected، 3 rainfall-runoff events were considered for model calibration and 3 events were chosen to compare the models. The results showed that the SCS model is not capable to estimate losses due to evapotranspiration and surface maintenance. This leads to significant errors in estimating the peak and volume of floods with a long time-base Statistical tests including mean residual error، the remaining mass index، relative error and root mean square residual error as well as the compliance index were used to compare simulated and observed hydrographs. The statistical analyses showed that the hydrograph resulting from the soil moisture model (SMA-B) has a better ranking compared to other models. In estimating the flood peak and volume، the SMA-B model was associated with least differences between the simulated and observed values produced.
    Keywords: model rainfall, runoff, Zard River basin, curve number, amount of soil moisture Bennett, HEC, HMS}
  • سوسن براتی قهفرخی، سعید سلطانی کوپایی، بهزاد رایگانی
    در این پژوهش، حوزه آبخیز قلعه شاهرخ با مساحت 1/150980 هکتار انتخاب گردید. با استفاده از تصاویر ماهواره ای، نقشه های کاربری اراضی، شماره منحنی و ضریب رواناب حوزه در سالهای 1354، 1369 و 1381 تهیه گردید. نتایج نشان داد که طی سالهای 54 تا 81 بیشترین تغییر کاربری مربوط به تبدیل مراتع به دیم زارها و اراضی زراعی آبی است. میانگین های وزنی CN وC حوزه در طی سالهای 54، 69 و 81 به ترتیب 9/85 و 55/0، 87 و 58/0، 24/87 و 6/0 می باشد. همچنین از سال 54 تا 69 میزان افزایش ارتفاع رواناب به طور متوسط 25/0 و طی سالهای 69 تا 81، 075/0 میلی متر در سال بوده است.
    کلید واژگان: رفتار آب شناختی حوزه, تغییرات کاربری اراضی, شماره منحنی, ضریب رواناب و ارتفاع رواناب}
    S. Barati, S. Soltani, B. Rayegani
    Qaleshahrokh watershed with an area of 150980.1 hectares was selected for investigating the relation between land use changes and watershed hydrologic behavior. From satellite data, land use, curve number maps and runoff coefficients were obtained for 1975, 1990 and 2002. Results show that most of the land use changes occurred through converting rangelands to dry lands and irrigated agriculture. Weighted means of CN and C was 85.9 and 0.55, 87 and 0.58, 87.24 and 0.6, in 1975 to 2002 respectively. Also runoff depth increased 0.25 mm per year between 1975-1990 and 0.075 mm/year between 1990-2002.
    Keywords: Watershed Hydrologic Behavior, Land Use Change, Curve Number, Rrunoff Coefficient, Runoff Depth}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال