ارزیابی نرم افزار های هیدرولوژیکی در استخراج پارامترهای فیزیوگرافی حوضه آبخیز

زمینه و هدف: امروزه بسیاری از تحلیل های مطالعات هیدرولوژیکی به کمک نرم افزارهای تحت arcgis به عنوان یک ابزار با ارزش برای تحلیل های مهندسی، قابل اجرا می باشد. تعیین هندسه حوضه آبخیز و استخراج شبکه جریان و پارامترهای فیزیوگرافی برای تجزیه ‌و تحلیل‌های مورفومتری، از مهم‌ترین گام های محاسباتی در نرم‌افزارهای هیدرولوژیکی می‌باشد.روش بررسی: با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی با پیکسل سایز 10 متری در دو حوضه سرباز (حوضه نسبتاً بزرگ) و گچان (حوضه کوچک) پارامترهای فیزیوگرافی حوضه شامل محیط، مساحت، نسبت انشعاب و تراکم زهکشی با استفاده از نرم افزارهای wms ,hecgeo hms ,arc swat وarc hydro استخراج و با مرز واقعی حوضه (روش دستی) مقایسه گردید.یافته ها: نتایج نشان داد که پارامترهای خروجی حاصل از نرم افزارها از لحاظ عددی به هم نزدیک بود و بسته به دید کارشناسی و سهولت کار می توان از هرکدام از نرم افزارها جهت استخراج پارامترهای فیزیکی حوزه استفاده نمود. نتایج تحلیل های آماری نیز همه نرم افزارها را در یک گروه قرارداد به این معنی که از لحاظ آماری اختلاف معنی دار بین عملکرد نرم افزارها وجود ندارد. علاوه بر این، در حوضه نسبتاً بزرگ تر دامنه تغییرات پارامترها نسبت به روش دستی بیش تر است. در نتیجه در حوضه های بزرگ پارامترهای فیزیکی حوضه باید با دقت بیش تری برآورد و محاسبه گردد. همچنین در هر دو حوضه، هر سه نرم افزار,arc hydro hecgeo hms وarc swat عملکرد بهتری از نرم افزار wms داشتند و نتایج آن ها به واقعیت نزدیک تر بود.بحث و نتیجه گیری: هر چند در بیش تر موارد خروجی نرم افزارهای arc hydro و hecgeo hms در هر دو حوضه مورد مطالعه به هم نزدیک تر بود. از طرفی به دلیل پیش پردازش های مورد نیاز جهت آماده سازی dem برای استفاده در نرم افزار wms و دشواری و زمان بر بودن کار با این نرم افزار نسبت به سه نرم افزار دیگر، در مطالعات هیدرولوژی این نرم افزار کم تر مورد استفاده قرار می گیرد، ولی در مطالعات هیدرولوژیکی مانند کنترل سیلاب و فرسایش و رسوب نتایج حاصل از نرم افزار wms به دلیل در نظر گرفتن رتبه بالاتر آبراهه ها می تواند مناسب تر باشد.

Evaluation of Hydrological Softwares in Physiographic Parameters Extraction of Watershed

Background and Objective: Today, many analysis of hydrological studies are applicable using ArcGIS, as a valuable tool for engineering analyzes. Determination of the geometry of the watershed and stream network extraction and analysis of physiographic parameters for morphometric analysis, is the most important step for hydrological applications.Method: Using DEM with 10×10 meter pixel size of Sarbaz watershed, was extracted physiographic parameters such as environment, area, branching ratio and drainage density using software ARCSWAT, HECGEO HMS, WMS and ARC HYDRO and was compared with watershed border area.Findings: The results of SPSS showed that they don’t have statistically significant differences in the level of 95% between operations of software. So, the results of Duncan test represented that all softwares are placed in a group. Output parameters of the software in numerical terms was very close. Depending on the expert opinion and ease of use of any of the software can be used to derive physical parameters of watershed. Although the border area of extracted with ARCSWAT, HECGEO HMS and ARC HYDRO was closer than WMS with the truth visually.Discussion and Conclusion: Because of preprocessing process required the preparation of DEM in WMS software and the difficulty with this software compared to other software, WMS software less frequently used in hydrological studies. But in hydrological studies such as flood control, sediment and erosion due to consideration of more ranks of stream the WMS software could be more appropriate.