بررسی اثر توپوگرافی زمین بر ضریب رواناب و سیلاب دامنه های حوضه‌ آبخیز با استفاده از TOPMODEL

Abstract

ضریب رواناب در روش مشهور استدلالی برای محاسبه سیلاب طراحی و در روش بیلان برای محاسبه نفوذ و ارتفاع بارش مازاد استفاده می گردد. ضریب رواناب حوضه درصدی از بارندگی است که به رواناب تبدیل می‌شود. مقدار ضریب رواناب به ویژگی‌های دامنه‌های حوضه مانند توپوگرافی، شیب، بافت خاک، پوشش گیاهی و بارش بستگی دارد که این ویژگی‌ها در زمان و مکان در سطح حوضه تغییر می‌کنند. TOPMODEL یک مدل نیمه توزیعی است که در آن توپوگرافی دامنه و سطوح مشارکت‌کننده در تولید رواناب نقش اصلی را ایفا کرده و قابلیت محاسبه مقدار کمبود رطوبت خاک در هر نقطه در طول دامنه را دارد. در این تحقیق با استفاده از TOPMODEL اثر توپوگرافی دامنه‌ بر روی نفوذ، ضریب رواناب و تغییرات مکانی آن طبق توپوگرافی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا پارامترهای TOPMODEL و معادلات آن برای دامنه‌های مرکب توسعه‌ یافته و با ترکیب مدل SCS-CN، تأثیر هندسه توپوگرافی دامنه‌های مرکب روی ضریب رواناب مورد بررسی قرار گرفت. هیدروگراف رواناب دامنه‌ها با استفاده از روش استدلالی ترکیب شده با مدل زمان-مساحت مرکب نیز مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج، دامنه‌های واگرا ضریب رواناب و سیلاب کمتری نسبت به دامنه‌های موازی و همگرا دارند، همچنین دامنه‌های محدب نیز نسبت به دامنه‌های صاف و مقعر ضریب رواناب و سیلاب کمتری دارند. رواناب دامنه همگرا-مقعر 80 درصد بیشتر از دامنه واگرا-محدب است.