ارزیابی توزیع مکانی پهنه‌های خطر سیلخیزی‌ در حوضه آبخیز قورچای رامیان با استفاده از مدل kineros2

مدل‌‌سازی توزیعی مکانی فرآیند بارش – رواناب در حوضه‌‌های آبخیز با توجه به کمی سازی مقادیر مولفه های گوناگون هیدرولوژیکی در هر نقطه از حوضه آبخیز ابزار مناسبی را برای مدیریت منابع آب، مهندسی رودخانه، طراحی سازه‌‌های کنترل سیل و شبیه سازی سناریوهای مختلف مدیریت حوضه آبخیز اهمیت ویژه‌‌ای دارد. در این پژوهش، از مدل kineros2، برای ارزیابی توزیع مکانی مقادیر مولفه های فرآیند بارش - رواناب جهت شناسایی پتانسیل تولید رواناب سطحی و پهنه‌‌های سیل‌‌خیز در حوضه آبخیز قورچای رامیان در شرق استان گلستان با مساحتی بالغ بر 254 کیلومترمربع استفاده شده است. برای ارزیابی کارایی مدل، تعداد شش واقعه سیلاب و بارش متناظر حوضه آبخیز که دارای داده های ثبت شده بودند انتخاب و به دو دسته سه‌تایی تقسیم شد. از دسته اول جهت اجرا و واسنجی و از دسته دوم جهت اعتبارسنجی مدل استفاده گردید. کاربری غالب آین آبخیز جنگل های هیرکانی و اراضی زراعی شیبدار می باشد. شبیه‌سازی فرآیند بارش -رواناب با گام زمانی ساعتی انجام شد. نتایج ارزیابی کارآیی مدل در حوضه آبخیز قورچای رامیان نشان داد که مدل kineros2 از بین مولفه‌های هیدرولوژیکی، دبی اوج و زمان تا اوج هیدروگراف سیل را به‌ خوبی شبیه‌سازی می‌‌کند ولی در برآورد حجم سیل کارآیی خوبی ندارد. نقشه خروجی عمق رواناب شبیه سازی شده نشان می دهد که مناطق مختلف حوضه آبخیز دارای پتانسیل متفاوت سیلخیزی می باشند. بطوریکه بخش‌های میانی حوضه که دچار تغییرات کاربری اراضی گسترده ای از جنگل به اراضی زراعی شیبدار شده اند دارای خطر سیلخیزی بالا می باشند و بخش بالادست حوضه آبخیز علیرغم شیب زیاد پتانسیل سیلخیزی کمی دارد.

Assessment of spatial distribution of flood generation hotspots in the Ramian’s Ghoorchay watershed using KINEROS2 model

Considering the ability for spatial quantification of various hydrological components, the distributed modeling of rainfallrunoff processes across the watersheds plays a key role in terms of water resources management, river engineering, flood control, and storage facilities as well as simulation of different watershed management scenarios. To this end, the Kinematic Runoff and erosion model, KINEROS2, has been used to assess the spatial distribution of rainfallrunoff processes components for the identification of surface runoff and flood generation hotspots across the Ramian’s Goorchay watershed with an area of about 254 km2 in the east of the Golestan Province. For evaluation of the model performance, 6 recorded rainfallrunoff events in the watershed were selected and divided into two sets of 3 events. The first set was used to run and calibrate the model and the second set was used to validate the model results. The mainland use types of the watershed are the Hyrcanian lush forest and rainfed agriculture on sloping lands. The rainfallrunoff simulations were carried out on an hourly basis.  The results of the performance evaluation of the model indicated that the KINEROS2 model is good enough at simulating the hydrological components of peak discharge and time to peak of flood hydrographs. However, it rarely performs well at simulating flood volume. The spatially distributed simulated map of surface runoff depth shows that various locations of the watershed have different flood generation potential. Whereas, the middle section of the watershed, where extensive land use change from forest to agriculture has occurred, shows high flood generation hazard potential, while the upstream section of the watershed displays lower flood generation potential despite having steep slopes.