مدل برآورد آستانه شروع رواناب با استفاده از شبیه‎ساز باران در کرت‎های صحرایی

Abstract

در شرایط اقلیمی خشک و نیمه­‌خشک کشور، فقر پوشش گیاهی و کوهستانی بودن حوزه‌­های آبخیز­، با تمرکز و تبدیل رواناب ­به سیلاب، سالانه خسارات جانی و مالی فراوانی به مراکز صنعتی، شهری و روستایی وارد می­‌شود. در طراحی و ایمن­‌سازی پروژه­‌های عمرانی، برآورد آستانه شروع رواناب یکی از مهم‌­ترین عوامل موثر در دقت برآورد حجم و شدت سیل محسوب شده و محاسبه دقیق آن می­‌تواند منجر به صرفه­‌جویی در هزینه اجرایی و بهینه­‌کردن ابعاد سازه­‌های فنی شود. در این پژوهش، برای بررسی عوامل مؤثر در تعیین آستانه شروع رواناب از داده­‌های باران­‌ساز و شبیه‌­سازی رایانه­‌ای استفاده شد. با استفاده از دستگاه باران‌­ساز، باران در شدت­­‌های هشت تا 40 میلی­‌متر در ساعت و مدت­‌های 15، 30، 60 و 120 دقیقه شبیه‌­سازی و آستانه شروع رواناب در هر آزمایش اندازه­‌گیری شد. با استفاده از مقادیر اندازه­‌گیری شده و به­‌کارگیری روش­‌های رگرسیونی چند متغیره خطی و غیرخطی، مدل­‌های مناسبی برای برآورد آستانه شروع رواناب بر اساس عوامل و ویژگی­‌های بارش، خاکشناسی و زمین­ به‌­دست آمد. نتایج نشان داد که عمق و شدت بارندگی به­‌عنوان عوامل اقلیمی، پوشش گیاهی و شیب به­‌عنوان عوامل زمین و نوع بافت شنی و رسی نیز به‌­عنوان عوامل خاکشناسی، متغیرهایی موثر در تعیین آستانه شروع رواناب هستند. ارتباط عوامل مستقل یاد شده و مشارکت آن­‌ها به‌­نحوی است که تخمین­گر معنی‌­دار برای آستانه شروع رواناب در منطقه می­‌باشند. نتایج این پژوهش بیانگر ارتباط معنی‌­داری بین مقادیر مشاهداتی و برآوردی آستانه شروع رواناب است، به­‌نحوی که روابط رگرسیونی بین این مقادیر ضریب تبیینی معادل 0.98 را نشان داد.