شبیه‌سازی هایتوگراف بارش بر اساس روندیابی مخازن متوالی

از آنجا که انجام بسیاری از تحقیقات آب و خاک نیازمند ایجاد باران مصنوعی می باشد، لذا دستگاه‌های شبیه‌ساز باران یک ابزار کاربردی در این زمینه تحقیقاتی می‌باشد. به همین دلیل، تا کنون در تحقیق‌های مختلف، دستگاه‌های شبیه‌ساز باران متنوعی، طراحی، ساخته و به‌کار گرفته شده‌اند. هر چند دستگاه‌های شبیه‌ساز ساخته شده تا کنون امکان شبیه‌سازی میزان شدت بارش را فراهم می آورند، ولی در عین حال شبیه‌ سازی تغییرات زمانی بارش به‌وسیله این دستگاه ‌ها نیازمند سیستم ‌هایی پرهزینه و پیچیده ای بوده که امکان استفاده از آن‌ها را در آزمایش ‌های صحرایی مشکل می ‌نماید. لذا، در این تحقیق، سعی شد تا با کمک روند‌یابی مخازن متوالی دستگاه شبیه‌ساز بارشی طراحی و ساخته شود که در عین سادگی و هزینه پایین ساخت، بتواند امکان ایجاد هایتوگراف بارش را همانند بارش‌های طبیعی فراهم آورده و در آزمایش ‌های صحرایی بدین منظور مورد استفاده قرار گیرد.نتایج واسنجی دستگاه نشان‌دهنده خطای کمتر از پنج درصد می‌باشد. همچنین، نتایج نشان ‌دهنده شبیه‌سازی هایتوگراف مشاهداتی بارش ایستگاه نیاوران با این دستگاه با خطای 6.1 درصدی است. همچنین، این دستگاه امکان شبیه‌سازی بارش و ایجاد هایتوگراف بارش تا مدت زمان بارش سه ساعت و شدت 30 میلی ‌متر بر ساعت را دارا می‌باشد. لذا، دستگاه پیشنهادی و مدل عددی آن می‌تواند برای ایجاد هایتوگراف بارش مصنوعی در آزمایش ‌های میدانی بررسی نفوذ آب باران و فرسایش پاشمانی کاربرد داشته باشد.

Simulation of Rainfall Hyetograph Based on Cascades Tanks Routing

Since most of water and soil researches require artificial rainfall simulation, thus rainfall simulators are applied instruments in this field of study. For this reason, various rain simulators have been designed, built and employed in researches till now. Even though all rainfall simulators provide good simulation for rainfall intensity, but simulation of varied rainfall by them are expensive and complicated, and field study cannot conducted easily by them. Thus, in this research, in order to simulate rainfall similar to natural rain and applicable for field tests, it is aimed to design and build a simple and affordable rainfall simulator using flow cascades reservoirs (tanks) routing. The result of calibration the simulator shows it has error less than 5%. Moreover simulation of observed hyetograph of Niyavaran station showed error of 6.1%. The simulator can simulate hyetographs with 3 hours duration and 30 millimeter per hour intensity. Consequently, the proposed instrument and its numerical model can be applied for simulating artificial rainfall hyetograph in rainfall erosion and infiltration field research tests.