برآورد سیلاب مبتنی بر تخمین بارش با تئوری فرکتال و به کارگیری CN مستخرج از سنتینل 2 در مدل HEC-HMS (حوزه آبخیز تیره در منطقه بروجرد- دورود)

برآورد بارش طرح از مهم ترین اصول در مدیریت رواناب حوزه آبخیز محسوب می شود. ازسوی دیگر، استفاده از روش های با دقت بالا در محاسبه بارش و شماره منحنی و به کارگیری آن ها در مدل های هیدرولوژیکی، باعث کاهش خطاهای ورودی مدل و افزایش دقت شبیه سازی می شود. به این منظور در این تحقیق، از روش فرکتال برای برآورد بارش و از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS برای برآورد دبی اوج و حجم سیل استفاده شد. در این مدل، برای شبیه سازی زیرحوضه ها از روش شماره منحنی SCS با هدف برآورد میزان تلفات، از روش «بازگشتی» برای برآورد آب پایه و از روش هیدروگراف واحد SCS برای تبدیل بارش به رواناب استفاده شد. مدل براساس وقایع انتخابی بارش و دبی در تاریخ 17 تا 19 آوریل 2012 و 11 تا 16 آوریل 2016 بر مبنای فرایند بهینه سازی خودکار با تابع هدف ریشه میانگین مربعات خطا و حداکثر تعداد 100 تکرار با زمان توقف 01/0 و معرفی پارامترهای ورودی برای مراحل واسنجی و صحت سنجی اجرا شد. نتایج تحقیق درزمینه برآورد بارش براساس تئوری فراکتال و بررسی گشتاورهای آماری با استفاده از اطلاعات 12 ایستگاه در 7 دوره بازگشت نشان داد که داده های حداکثر شدت بارش دارای ماهیت مونوفراکتالی است. به عبارتی تغییرات توان مقیاس نسبت به مرتبه آن کاملا خطی است و با استفاده از ماهیت مونوفرکتالی می توان بین داده ها در تداوم های مختلف ارتباط برقرار کرد. نتایج تحقیق در بخش شبیه سازی بارش-رواناب با استفاده از مدل HEC-HMS نشان داد که برازش مناسبی بین مقادیر شبیه سازی و مشاهداتی وجود دارد؛ به طوری که ضریب نش-ساتکلیف در ایستگاه خروجی حوضه (تیره دورود) در مرحله واسنجی و صحت سنجی به ترتیب 744/0 و 683/0 به دست آمد. پیش بینی مدل براساس هایتوگراف بارش با روش های فرکتال و «قهرمان» مبین برازش بسیار مناسب مقادیر دبی اوج و حجم سیل 6 ساعته با ضریب نش-ساتکلیف بیش از 99/0 است. استفاده از CN حاصل از تصاویر سنتینل 2 در قیاس با لندست 8 به طور قابل توجهی روی هیدروگراف خروجی مدل HEC-HMS تاثیر داشته است؛ به طوری که باعث ارتقای ضریب نش-ساتکلیف از 56/0 به 74/0 در مرحله واسنجی و از 39/0 به 68/0 در مرحله صحت سنجی شده است. درمجموع نتایج تحقیق می تواند کمک موثری به افزایش دقت و نتایج بهینه مدل بارش-رواناب HEC-HMS نماید تا کارشناسان و مدیران اجرایی در مدیریت حوزه آبخیز به نحو مطلوب عمل کنند.