مدل‌سازی بارش-رواناب حوزه آبخیز چالوس‌رود با استفاده از hec-hms تحت سیستم اطلاعات جغرافیایی

مدل‌های هیدرولوژیکی متفاوتی در حوضه‌های رودخانه‌های مختلف برای شبیه‌سازی داده‌های رواناب بارش‌های در دسترس، کاربری اراضی و ویژگی‌های خاک استفاده می‌شوند. هدف از این مطالعه، استفاده از مدل hec-hms برای شبیه‌سازی بارش- رواناب حوزه آبخیز چالوس‌رود به‌عنوان یک ابزار مفید برای پیشگیری و کاهش خطرات سیلابی باشد. پس از تهیه نقشه کاربری و خاک (تحت نرم‌افزار hwsd-viewer فائو) و استفاده از نسخه توسعه‌یافته مدل (تحت gis الحاقی)، اطلاعات مکانی منطقه مورد مطالعه و پارامترهای هیدرولوژیکی، مستقیماً در نرم‌افزار hec-hms محاسبه شدند. پس از تهیه نقشه‌های خاک، شیب، داده‌های بارش و دبی روزانه (ورودی‌های مدل) طی سال‌های 2017- 1981 برای شبیه‌سازی رواناب، مدل واسنجی و صحت‌سنجی شد. در منطقه مورد مطالعه، روش‌های شماره منحنی (cn)، روندیابی ماسکینگام و هیدروگراف واحد برای مدل تنظیم شد. در ارزیابی مدل نیز از آماره‌های ضرایب تبیین (r2) و نش- ساتکلیف (nse) استفاده شد. مقادیر r2 (0.71 و 0.64) و nse (0.67 و 0.72) دوره‌های واسنجی و صحت‌سنجی نشان‌دهنده تطابق خوب بین جریان‌های مشاهده‌ای و شبیه‌سازی‌شده بود. همبستگی بین مقادیر شبیه‌سازی و مشاهده‌ای خوب بود، اما حجم کل ذخیره دبی برای این سال‌ها کمی بیش‌ازحد برآورد شد. بر این اساس، مدل به‌خوبی جریان دبی روزانه را شبیه‌سازی نمود. نتایج به‌دست‌آمده توسط مدل hec-hms به‌عنوان یک مدل جایگزین برای مدل‌های دیگر در پیش‌بینی رواناب، رضایت‌بخش و قابل‌قبول است. به‌طوری‌که، هیدروگراف خروجی این مدل در تلفیق با روش‌های دیگر مدل‌های هیدرولوژیکی (hec-ras و swat) می‌تواند در زمینه‌های مختلف مطالعاتی و مدیریتی برای رویدادهای حدی مورداستفاده قرار گیرد.

rainfall -runoff modeling of chalosroud watershed using hec-hms in geographic information system (gis)

different river basins use hydrological models to simulate available rainfall-runoff, land use and soil characteristics data. the main objective of this study is to use the hec-hms model to simulate the rainfall-runoff of the chalosroud watershed as a useful tool to prevent and reduce flood risks. by preparing the digital elevation map (dem) in gis and adding the gis menu in the developed version of the model, the spatial information of the study area and hydrological parameters were calculated directly in the hec-hms software. the model was calibrated and validated after preparing soil maps, slope, daily rainfall, and discharge data (model inputs) during 1981-2017 for rainfall-runoff modeling. curve number (cn), muskingum routing and unit hydrograph methods were set for the model the coefficients of explanation (r2) and nash-sutcliffe (nse) statistics were used to evaluate the model. the r2 (0.71 and 0.64) and nse (0.67 and 0.72) values of the calibration and validation periods indicated good agreement between the observed and simulated flows. the correlation between simulated and observed values was good, but the total discharge volume was slightly overestimated for these years. therefore, the model well simulated the daily discharge flow. the results obtained by the hec-hms model are satisfactory and acceptable as an alternative model to other models in runoff prediction. so, the output hydrograph of this model, combined with other hydrological models (hec-ras and swat) methods, can be used in various fields of study and management for extreme events.