Modares Civil Engineering journal
مهندسی عمران مدرس
MCEJ
Engineering & Technology
http://mcej.modares.ac.ir
1
admin
2476-6763
10.22034
fa
jalali
1397
2
1
gregorian
2018
5
1
18
1
online
1
fulltext
fa
ارزیابی اثر مقیاس نقشه های مبتنی بر روشهای سنجش از دور و برداشت های زمینی بر عملکرد مدل بارش- رواناب HEC-HMS
Evaluating Scale Effect of Maps Derived via Remote Sensing and Ground Surveying on the Performance of HEC-HMS
مدلهای هیدرولوژیکی بارش-رواناب یکی از روشهای مناسب برای برآورد سیلاب به ویژه در مناطق فاقد آمار است که مدل را به شدت به اطلاعات برداشت شده از حوضه وابسته میکند. از مهمترین مسائل مورد توجه در بهکارگیری مدلهای ریاضی بارش-رواناب، اثر توان تفکیک مدل ارتفاعی رقومی (DEM Resolution) و مقیاس نقشه (Data Resolution) بر پارامترهای ژئومورفولوژیکی حوضه مانند شبکه آبراههها، مساحت زیرحوضهها، شیب زیرحوضهها و آبراههها میباشد. در پژوهش حاضر به ارزیابی اثر مقیاس و توان تفکیک نقشه مورد استفاده جهت تهیه DEM بر پارامترهای ژئومورفولوژیکی و عملکرد مدل بارش- رواناب HEC-HMS پرداخته شده است. نتایج بدست آمده در دو حوضه آبریز کسیلیان و کارده بیانگر این مطلب است که دبی اوج هیدروگراف سیلاب بدست آمده از DEMهای SRTM همواره بالاتر از نتایج بدست آمده از نقشههای زمینی (نقشههای 25000/1) است. همچنین با افزایش ابعاد سلول DEM، عملکرد دو منبع در شبیهسازی سیلاب و پارامترهای ژئومورفولوژیکی به علت یکسان شدن محتوی اطلاعاتی آنها، اختلاف اندکی را نشان میدهد. همچنین دبی اوج هیدروگراف و زمان پایه و شیب شاخه صعودی بدست آمده از دو منبع تامین DEM متفاوت بوده و این تفاوت در حوضه کارده قابل توجه میباشد. این امر لزوم توجه به مقیاس نقشه مورد استفاده جهت مدلسازی سیلاب به ویژه در حوضههای فاقد آمار را بیش از پیش آشکار مینماید.
Rainfall Runoff modeling especially in ungauged watersheds is almost dependent on hydro-geomorphologic data. In this regard, the effects of data and DEM resolution on deriving watershed’s geomorphologic data such as subbasins area, channels and subbasins’ slope should be well realized in modeling. In this research, HEC-HMS as the rainfall runoff model and two subbasins with different areas, geomorphologic properties and climate were selected for studying. By reducing the cell size of the DEM derived from a topo map, simulated peaks increased. For DEM cell sizes less than 100 m, the differences in simulated peak were limited to 2 to 5%. Using SRTM DEMs against the topo DEM at the scale of 1:25000, representing the effects of data resolution in rainfall runoff modeling, led to obtaining higher flood peaks at the two watersheds. Such an outcome was obtained for time to peak, hydrograph base time, and the slope of hydrograph rising limb. Change of SRTM DEM resolution affected the model output more than the case of using topo DEM. Decreasing DEMs resolution by decreasing information content of the topo DEM reduced differences in the model output when using two different sources of DEM. Furthermore, it is concluded that the extent of scale effect in modeling could not be inferred by watershed size. It was illustrated that HEC-HMS application in a watershed of more diversity was more sensitive to data resolution. Using cell size of 100 m and less could guaranty the result of the HEC-HMS application regardless of DEM origin and size of watersheds. Rainfall Runoff modeling especially in ungauged watersheds is almost dependent on hydro-geomorphologic data. In this regard, the effects of data and DEM resolution on deriving watershed’s geomorphologic data such as subbasins area, channels and subbasins’ slope should be well realized in modeling. In this research, HEC-HMS as the rainfall runoff model and two subbasins with different areas, geomorphologic properties and climate were selected for studying. By reducing the cell size of the DEM derived from a topo map, simulated peaks increased. For DEM cell sizes less than 100 m, the differences in simulated peak were limited to 2 to 5%. Using SRTM DEMs against the topo DEM at the scale of 1:25000, representing the effects of data resolution in rainfall runoff modeling, led to obtaining higher flood peaks at the two watersheds. Such an outcome was obtained for time to peak, hydrograph base time, and the slope of hydrograph rising limb. Change of SRTM DEM resolution affected the model output more than the case of using topo DEM. Decreasing DEMs resolution by decreasing information content of the topo DEM reduced differences in the model output when using two different sources of DEM. Furthermore, it is concluded that the extent of scale effect in modeling could not be inferred by watershed size. It was illustrated that HEC-HMS application in a watershed of more diversity was more sensitive to data resolution. Using cell size of 100 m and less could guaranty the result of the HEC-HMS application regardless of DEM origin and size of watersheds.
اثر مقیاس,مدل رقومی ارتفاعی,پارامترهای ژئومورفولوژیکی,مدل بارش-رواناب HEC-HMS,
Scale effect,DEM,geomorphologic parameters,Rainfall runoff model,HEC-HMS,
157
170
http://mcej.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-16-10369-1&slc_lang=fa&sid=16
Asghar
Azizian
اصغر
عزیزیان
1003194753284600188184
1003194753284600188184
Yes
استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه بین المللی امام خمینی
AliReza
Shokoohi
علیرضا
شکوهی
1003194753284600188185
1003194753284600188185
No
استاد گروه مهندسی آب دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین
فریناز
زمانی
1003194753284600188186
1003194753284600188186
No
دانش آموخته مهندسی و مدیریت منابع آب