توسعه روشی نوین برای تخمین شماره منحنی حوضه با استفاده از مفهوم مازاد اشباع (مطالعه موردی: حوضه آبریز کسیلیان)

Abstract

در سال‌های اخیر روش‌های تجربی و مدل‌های ریاضی متعددی جهت تخمین رواناب توسعه داده شده است که از مهم‌ترین و پرکاربردترین این روش‌ها می‌توان به روش شماره منحنی SCS اشاره نمود. یکی از ویژه‌گی‌های بارز این روش استفاده از پارامتری به نام شماره منحنی (CN) برای تبدیل بارش به رواناب می‌باشد. در حال حاضر از ابزارهایی همچون GIS، RS و تلفیق نتایج آنها با نقشه‌های خاکشناسی و بازدیدهای میدانی جهت محاسبه این پارامتر استفاده می‌شود. این روش‌ها به علت نیاز به اطلاعات و عملیات محاسباتی و میدانی متعدد، زمان و هزینه زیادی را برای برآورد قابل اعتماد رواناب تحمیل می‌نمایند. در این تحقیق با استفاده از مفهوم مازاد اشباع به کار رفته در ساختار مدل نیمه توزیعی TOPMODEL، روشی ارائه شده است که به کمک آن می‌توان مقدار شماره منحنی حوضه را با سرعت زیاد، هزینه کم و دقت قابل قبول بدست آورد. رابطه پیشنهادی در این روش به سه پارامتر تخلخل خاک، متوسط فاصله از سطح زمین تا تراز سطح ایستابی حوضه و پارامتر کنترل‌کننده عمق مؤثر خاک اشباع وابسته می‌باشد. حوضه آبریز کسیلیان که به عنوان یکی از حوضه‌های معرف کشور می‌باشد برای ارزیابی نتایج حاصل از رابطه پیشنهادی مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق از تصاویر ماهواره‌ای سنجنده ETM+ ماهواره لندست 7 در تاریخ 2010 استفاده گردید و با انتقال تصاویر به محیط نرم افزار Geomatica و انجام برخی تصحیحات موردنیاز، نقشه کاربری اراضی حاصل و با تلفیق آن با نقشه‌های خاکشناسی، شیب و بازدیدهای میدانی نقشه شماره منحنی حوضه حاصل گردید. همچنین برای تخمین پارامترهای رابطه پیشنهادی از داده‌های جریان ثبت شده در ایستگاه هیدرومتری ولیک‌بن و نیز واسنجی مدل نیمه توزیعی TOPMODEL استفاده بعمل آمد. نتایج نشان داد که متوسط وزنی شماره منحنی حوضه بدست آمده از روش‌های متداول و رابطه پیشنهادی به ترتیب در حدود 6/59 و 8/62 می‌باشد. همچنین نتایج حاکی از آن است که حداقل و حداکثر اختلاف بین متوسط وزنی شماره منحنی بدست آمده از رابطه پیشنهادی و روش‌های مبتنی بر GIS و RS بترتیب در حدود 3/0 و 12 درصد می‌باشد.