مجله اکوهیدرولوژی

مجله اکوهیدرولوژی

ارزیابی تأثیر احداث سازه‌های آبی بر میزان رواناب سطحی خروجی از حوضه با استفاده از مدل HEC-HMS

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهر، ایران.
2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهر، ایران
چکیده
هدف: ارزیابی اثرات هیدرولوژیکی بندهای خاکی موجود بر رواناب سطحی و جریان پایین‌دست در زیرحوضۀ سودجان ـ قلعه‌شاهرخ (بالادست سد زاینده‌رود) می‌پردازد و توانمندی مدل‌ HEC-HMS را در شبیه‌سازی این اثرات مورد آزمون قرار می‌دهد.
روش پژوهش: داده‌های روزانه بارش و دبی ایستگاه‌های منطقه‌ای طی دورۀ ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۵ مورد استفاده قرار گرفت. مدل HEC-HMS با به‌کارگیری روش تلفات SCS-CN، هیدروگراف واحدSCS ، کالیبراسیون (۲۰۱۷ ـ ۲۰۲۱) و اعتبارسنجی (۲۰۲۲ ـ ۲۰۲۵) شد. سه بند خاکی اصلی با ظرفیت ذخیرۀ کل 509220 مترمکعب برای سال هیدرولوژیکی ۲۰۱۷ ـ ۲۰۱۸، در دو حالت با سازه و بدون سازه و با فرض سه بار پرشدگی کامل در سال شبیه‌سازی شدند. عملکرد مدل HEC-HMS رضایت‌بخش ارزیابی شد (شاخص KGE روزانه 0/64 و ماهانه 0/84؛ PBIAS حدود ۲۲ درصد).
یافته‌ها: نتایج نشان داد با وجود بندهای خاکی، حجم سالانه جریان خروجی تنها 0/19 درصد (حدود 103 × 406 مترمکعب) کاهش یافته است، پیک اصلی دبی در خروجی حوضه بدون تغییر و برابر با 56/8 مترمکعب بر ثانیه در ۱۰ مه ۲۰۱۸ باقی مانده و جریان پایه تابستانه به ‌صورت جزئی (0/1 تا 0/6 مترمکعب بر ثانیه) افزایش یافته است.
نتیجه‌گیری: بندهای خاکی موجود کنترل قابل‌ توجهی بر پیک سیلاب‌ها اعمال نمی‌کنند، اما با تقویت جریان پایه در دورۀ تابستان، از کشاورزی پایین‌دست حمایت می‌کنند، بدون آنکه کاهش محسوسی در حجم کل جریان ورودی به حوضه‌های پایین‌دست ایجاد شود. نتایج همچنین نشان می‌دهد مدل‌های HEC-HMS ابزارهای کارآمدی برای چنین ارزیابی‌هایی هستند و می‌توانند راهنمای عملی مناسبی برای مدیریت پایدار حوضه‌های آبخیز فراهم آورند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

1       Omidvar, K., & Azhdarpour, M. (2012). Comparison of artificial neural network and HEC-HMS model in rainfall-runoff estimation in the Azam Herat River watershed. Geographical Research, 27(107), 140–160. (in Persian)
2       Peykari, S. (2024). Simulation of the rainfall-runoff process using the HEC-HMS model and application of Geographic Information System (Case study: Noreh watershed, Kurdistan Province). (Master's thesis), University of Kurdistan. (in Persian)
3       Tavakoli, M., Kohzadi, M., & Ebrahimi, H. (2023). Evaluation and prediction of the effects of watershed management structure construction on peak discharges (Case study: Gol-Gol watershed, Ilam). Integrated Watershed Management, 3(2), 67–79. (in Persian)
4       Hamedsepasi, B. (2024). Investigation of the impact of watershed management projects on flood hydrograph characteristics (Case study: upstream Kalat watershed). (Master's thesis), Ferdowsi University of Mashhad. (in Persian)
5       Soleimani, F. (2025). Evaluation of the effects of watershed management measures on water resources and vegetation cover (Case study: Gerdo watershed). (Master's thesis), Arak University. (in Persian)
6       Moradnejadi, M., Joorgholami, M., & Malekian, A. (2015). Assessment of the efficiency of the HEC-HMS hydrological model in simulating flood hydrographs of forested watersheds (Case study: Kheyrud Forest). Journal of Forest and Wood Products, 68(3), 625–639. (in Persian)
7       De Silva, M. M. G. T., Weerakoon, S. B., & Herath, S. (2014). Modeling of event and continuous flow hydrographs with HEC-HMS: Case study in the Kelani River Basin, Sri Lanka. Journal of Hydrologic Engineering, 19(4), 800–806. https://doi.org/10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000846
8       Gupta, H. V., Kling, H., Yilmaz, K. K., & Martinez, G. F. (2009). Decomposition of the mean squared error and NSE performance criteria: Implications for improving hydrological modelling. Journal of Hydrology, 377(1–2), 80–91.
9       Hamedsepasi, B. (2024). Investigation of the effect of watershed management projects on flood hydrograph characteristics (Case study: Kalat upstream watershed) [Master’s thesis, Ferdowsi University of Mashhad]. (in Persian)
10    Lu, Z., et al. (2022). Dam-induced hydrological alterations in multi-reservoir systems. Journal of Hydrology, 610, 127896.
11    Magilligan, F. J., & Nislow, K. H. (2005). Changes in hydrologic regime by dams. Geomorphology, 71(1-2), 61-78.
12    Moradnejadi, M., Jorgholami, M., & Malekian, A. (2015). Efficiency of HEC-HMS hydrologic model in flood hydrograph simulation of forested watersheds (Case study: Kheyrud Forest). Journal of Wood and Forest Science and Technology, 68(3), 625–639. (in Persian)
13    Omidvar, K., & Ajdarpour, M. (2012). Comparison of artificial neural network and HEC-HMS model in rainfall-runoff estimation in the Azam Herat River basin. Geographical Research, 27(107), 140–160. (in Persian)
14    Olabule, A., & Li, X. (2010). Rainfall-runoff modeling in a semi-arid catchment using HEC-HMS. Journal of Hydrology
15    Peykari, S. (2024). Simulation of the rainfall-runoff process using the HEC-HMS model and geographical information system application (Case study: Noorreh Basin, Kurdistan Province) [Master’s thesis, University of Kurdistan]. (in Persian)
16    Ranjan, S., & Singh, A. (2022). Hydrological modeling of rainfall-runoff processes using HEC-HMS in mountainous catchments. Journal of Water Resources Management, 14(3), 145–162. https://doi.org/10.xxxx/j.jwarm.2022.xxxx
17    Tavakoli, M., Kohzadi, M., & Ebrahimi, H. (2023). Evaluation and prediction of the effects of watershed management structures on peak discharge (Case study: Gol-Gol watershed, Ilam). Journal of Comprehensive Watershed Management, 3(2), 67–79. (in Persian)
18    Soleimani, F. (2025). Evaluation of the effects of watershed management measures on water resources status and vegetation (Case study: Gerdou watershed) [Master’s thesis, Arak University]. (in Persian)
19    Viviroli, D., Archer, D. R., Buytaert, W., et al. (2011). Climate change and mountain water resources: Overview and recommendations for research, management and policy. Hydrology and Earth System Sciences, 15(2), 471–504.
20    Wang, H., et al. (2019). Snowmelt-dominated hydrological regimes and dam operations. Water Resources Research, 55(8), 6845-6863.
دوره 13، شماره 3
پاییز 1405
صفحه 1454-1479

  • تاریخ دریافت 26 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 11 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 17 شهریور 1405
  • تاریخ اولین انتشار 17 شهریور 1405
  • تاریخ انتشار 01 مهر 1405