برآورد هیدروگراف سیلاب در حوضه فاقد آمار با مدل هیدروگراف واحد مصنوعی گاما

بهرامی, عرفان; دستورانی, مهدی

doi:10.22034/hyd.2022.49180.1614

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکترای مهندسی منابع آب، علوم و مهندسی آب، دانشکده‌ی کشاورزی، دانشگاه بیرجند

² استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بیرجند، ایران.

https://doi.org/10.22034/hyd.2022.49180.1614

چکیده

برآورد هیدروگراف سیلاب در حوضههای فاقد آمار یک موضوع چالش برانگیز در برنامهریزی و مدیریت سیلاب میباشد. مدلهای مختلفی در این زمینه توسعه داده شده است و ضرورت دارد که کارایی مدلهای توسعه داده شده در مناطق مختلف جهان با ویژگیهای متفاوت اقلیمی، هیدرولوژیکی و فیزوگرافی مورد ارزیابی قرار گیرد تا بتوان در مورد کارایی آنها در مناطق مختلف اظهار نظر کرد. مدل هیدروگراف واحد مصنوعی گاما یک مدل توسعه داده شده در زمینه‌ی برآورد هیدروگراف سیل آب در حوضههای فاقد آمار است. در این مطالعه مدل هیدروگراف واحد مصنوعی گاما برای برآورد مشخصه‌های هیدروگراف سیلاب در حوضه‌ی آبریز قرهسو در استان کرمانشاه مورد بررسی قرار گرفته است. معیارهای خطای دبی اوج، خطا حجم جریان، میانگین قدرمطلق خطا، میانگین بایاس خطا، ضریب تبیین و کلینگ- گوپتا برای ارزیابی دقت نتایج شبیه‌سازی برآورد گردید. بر اساس نتایج معیارهای ارزیابی بیان شده نشان داد که مدل هیدروگراف واحد مصنوعی گاما از دقت کاملاً مناسب در برآورد مشخصههای هیدروگراف سیلاب برخوردار بوده است. بعلاوه مقایسه‌ی بصری هیدروگرافهای محاسباتی و مشاهداتی مبین دقت قابل توجه مدل هیدروگراف واحد مصنوعی گاما در برآورد شکل هیدروگراف سیلاب در رویدادهای مورد مطالعه میباشد.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.23833254.1400.8.29.9.4

موضوعات

هیدروژئومورفولوژی

عنوان مقاله [English]

Estimation of flood hydrographs in ungauged watershed with Gamma synthetic unit hydrograph model

نویسندگان [English]

Erfan Bahrami ¹
mehdi dastourani ²

¹ Ph.D. Student of Water Resources Engineering, Faculty of Agriculture, Birjand University

² Assistant Professor of Water Resources Engineering, Faculty of Agriculture Sciences and Natural Resources, Birjand University, iran

چکیده [English]

Estimation of flood hydrographs in the ungauged watersheds is a challenging issue in flood planning and management. Various models have been developed in this filed and it is necessary to evaluate the performance of models developed in different regions of the world with different climatic, hydrological and physiographic features in order to comment on their performance in different regions. The Gamma synthetic unit hydrograph model is a developed model for estimating flood hydrographs in the ungauged watersheds with limited studies in the world. In this study, the Gamma synthetic unit hydrograph model for estimating flood hydrograph characteristics in Qareh-Sou watershed located in Kermanshah province in Iran has been investigated. Criteria for percentage error in peak discharge, percentage error in volume, mean absolute error, mean bias error, coefficient of determination and Kling-Gupta were estimated to evaluate the accuracy of simulation results. Based on the results, the mean values of the criteria expressed are 6.28, 17.4, 0.89, 0.54, 0.74 and 0.75, respectively, indicating that the Gamma synthetic unit hydrograph model is quite accurate in estimating the characteristics of the flood hydrograph in this study. In addition, the visual comparison of computational and observational hydrographs illustrates the remarkable accuracy of the Gamma synthetic unit hydrograph model in estimating the shape of flood hydrographs in the studied events.

کلیدواژه‌ها [English]

Gamma Model
Simulation
Flood Estimation
Qareh-Sou Watershed

مراجع

Acanal, N. (2021). Snyder-gamma synthetic unit hydrograph. Arabian Journal of Geosciences, 14(4): 1-12.

Adib, A., Salarijazi, M., & Najafpour, K. (2010). Evaluation of synthetic outlet runoff assessment models. Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 14(3).

Adib, A., Salarijazi, M., Shooshtari, M.M., & Akhondali, A.M. (2011). Comparison between characteristics of geomorphoclimatic instantaneous unit hydrograph be produced by GcIUH based Clark Model and Clark IUH model. Journal of Marine Science and Technology, 19(2): 201-209.

Aron, G., & White, E.L. (1982). Fitting a Gamma Distribution over a Synthetic Unit Hydrograph 1. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 18(1): 95-98.

Bahrami, E., Khozeymehnezhad, H. (2020). Predicting Flood Flow with Gene Expression Model and Estimating Hydrograph Using Gary and Gamma Models (Case study: Qarasu watershed of Kermanshah). Journal of Meteorology and Atmospheric Science. 3(3): 275-293.

Bahrami, E., Mohammadrezapour, O., Salarijazi, M., & Jou, P. H. (2019). Effect of base flow and rainfall excess separation on runoff hydrograph estimation using gamma model (case study: Jong catchment). KSCE Journal of Civil Engineering, 23(3): 1420-1426.

Bahrami, E., Salarijazi, M., Mohammadrezapour, O., & Haghighat Jou, P. (2022). Evaluation of SCS model for flood characteristic prediction in an ungauged catchment considering effects of excess rainfall and base flow separation. Journal of Earth System Science, 131(1): 1-16.

Chow, V.T., Maidment, D.R., & Larry, W. (1988). Mays. Applied hydrology; International Edition; MacGraw-Hill. Inc.: New York, NY, USA, 149.

Daei, S., Salarijazi, M., Ghorbani, K., & Halaghi, M.M. (2019). Assessment of Developed 1-parameter Mishra-Singh Model for Flood Hydrograph Estimation. Irrigation Sciences and Engineering, 42(1): 201-213.

Daei, S., Salarijazi, M., Ghorbani, K., & Meftah Halaghi, M. (2019). The Application of the Modified Curve Number (Three Parameters Mishra-Singh) Model to Flood Estimation. Hydrogeomorphology, 5(17): 145-163.

Eidipour, A., Akhondali, A. M., Zarei, H., & Salarijazi, M. (2016). Flood hydrograph estimation using GIUH model in ungauged karst basins (Case study: Abolabbas basin). TUEXENIA, 36(36): 26-33.

Ghorbani, K., Salarijazi, M., Abdolhosseini, M., Eslamian, S., & Ahmadianfar, I. (2019). Evaluation of Clark IUH in rainfall-runoff modelling (case study: Amameh Basin). International Journal of Hydrology Science and Technology, 9(2): 137-153.

Hejazi, A., & Mezbani, M. (2016). The estimation of runoff volume and maximum discharge by using curve number (CN) Method (case study in Darrehshahr Drainage Basin). Hydrogeomorphology, 2(5): 63-81.

Salami, A.W., Bilewu, S.O., Ayanshola, A.M., & Oritola, S.F. (2009). Evaluation of synthetic unit hydrograph methods for the development of design storm hydrographs for some rivers in South-West, Nigeria.

Salarijazi, M., Abdolhosseini, M., Ghorbani, K., & Esamian, S. (2016). Evaluation of quasi-maximum likeligood and smearing estimator to improve sediment rating curve estimation. International Journal of Hydrology Science and Technology, 6(4): 359-370.

Ghorbani, K., & Abodolhosseini, M. (2017). Estimation of Surface Runoff Hydrograph in Ungauged Basin without Land Cover and Land Use Data. Irrigation and Water Engineering, 7(2): 46-61. [in persian]

Shahedi, K., Asadi, H., & Golshan, M. (2016). Comparison of Time-area and Clark Instantaneous Unit Hydrograph Models Efficiency to Reconstruct Flood Hydrographs at Kasilian Watershed. Hydrogeomorphology, 2(7): 123-139.

Sharifi, A., Salarijazi, M., & Ghorbani, K. (2017). Event-Oriented Runoff Estimation in Mountainous Basin by GSSHA Physically-Distributed Model. Iranian journal of Ecohydrology, 4(4): 1215-1225.

Singh, S.K. (2000). Transmuting synthetic unit hydrographs into gamma distribution. Journal of Hydrologic engineering, 5(4), 380-385.

Sule, B.F., & Alabi, S.A. (2013). Application of synthetic unit hydrograph methods to construct storm hydrographs. International Journal of Water Resources and Environmental Engineering, 5(11): 639-647.

Wartalska, K., Kaźmierczak, B., Nowakowska, M., & Kotowski, A. (2020). Analysis of Hyetographs for Drainage System Modeling. Water, 12(1): 149.

Zhang, C., Ji, C., Wang, Y., & Xiao, Q. (2021). Flood Hydrograph Coincidence Analysis of the Upper Yangtze River and Dongting Lake, China.

برآورد هیدروگراف سیلاب در حوضه فاقد آمار با مدل هیدروگراف واحد مصنوعی گاما

مراجع

مراجع

دوره 8، شماره 29 - شماره پیاپی 29اسفند 1400صفحه 186-173

دوره 8، شماره 29 - شماره پیاپی 29
اسفند 1400
صفحه 186-173