شبیه‌سازی هیدروگراف سیل و تحلیل ارتباط آن با سنجه‌های سیمای سرزمین در حوضۀ آبخیز عموقین، استان اردبیل

Abstract

شناخت فرایند سیلاب از نظر خصوصیات مؤثر کاربری اراضی ضروری است. به این منظور، سنجه‏های سیمای سرزمین برای کمّی‌کردن خصوصیات مکانی لکه‏ها و کلاس‏های کاربری اراضی در سیمای سرزمین کاربرد دارند و می‏توانند در درک آثار فعالیت‏های انسانی مفید باشند. هدف پژوهش حاضر، ارزیابی کارآمدی مدل HEC-HMS در شبیه‏سازی بارش ـ رواناب حوضۀ‏ آبخیز عموقین و ارتباط و همبستگی بین سنجه‏های سیمای سرزمین و مؤلفه‏های هیدروگراف است. به این‌منظور، مدل HEC-HMS با روش SCS-CN در تلفات، روش هیدروگراف واحد SCS در تبدیل بارش‌ـ رواناب و روش ماسکینگام در روندیابی اجرا شد. پارامترهای ورودی مدل در شش رویداد با تابع هدف نش‌ـ ساتکلیف بهینه شده و در سه رویداد دیگر اعتبارسنجی شد. مدل با بارش طرح 25 ساله اجرا و مؤلفه‏های هیدروگراف شبیه‏سازی‌شده استخراج شد و سنجه‏های سیمای سرزمین با استفاده از نرم‏افزار Fragstats در سطح سیما کمّی شدند. سنجه‏‏های مناسب سیمای سرزمین با روش PCA و براساس هدف تحقیق انتخاب و تحلیل همبستگی و رگرسیون در محیط برنامه‏نویسی R انجام شد. براساس نتایج، میانگین معیار نش‌ـ ساتکلیف به میزان 63/0 در اعتبارسنجی نشان‏دهندۀ‏ توانایی مدل در شبیه‏سازی هیدروگراف است. همبستگی مستقیم دبی اوج، حجم رواناب و زمان پایه با سنجۀ سطح سیما‏ (TA) و اندازۀ شبکه تأثیرگذار (MESH) وجود داشت و رابطۀ اوج هیدروگراف با سنجۀ سطح سیما‏ (TA)، تراکم لکه (PD) و شیب مستقیم و معنا‏دار (p-value<0.01) ارزیابی شد، در حالی که دبی اوج با مساحت کاربری مرتع همبستگی معکوس معنا‏دار را نشان داد. مؤلفۀ‏ زمان تا اوج نیز با سنجۀ‏ تراکم لکه (PD) و طول آبراهه همبستگی مستقیم داشت.