بررسی روند و مدل‏ سازی خشکیدگی جریان با برآورد عدم قطعیت آن (مطالعۀ موردی: رودخانۀ بشار استان کهگیلویه و بویراحمد)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه فسا

2 استادیار، دانشکدۀ منابع طبیعی و کشاورزی، دانشگاه گنبد کاووس

3 کارشناس ارشد مهندسی عمران آب، سازه‏ های هیدرولیکی

چکیده

شاخۀ خشکیدگی نشان‏دهندۀ توازن شبکۀ رودخانه بین دریافتی‏ها و هدررفت‏های رودخانه است. منحنی خشکیدگی رابطۀ ذخیره‌ـ خروجی را برای خوشه نشان می‌دهد. هدف از پژوهش حاضر بررسی روند، مدل‏سازی خشکیدگی و برآورد عدم قطعیت مدل‏سازی خشکیدگی در ایستگاه شاه‏مختار روی رودخانۀ بشار در استان کهگیلویه و بویراحمد است. بر‌اساس نتایج آزمون من‌ـ کندال دبی در ایستگاه مطالعه‌شده روند بسیار جزئی افزایشی دارد، اما روند معنا‏داری مشاهده نشد. پس از تعیین روند قطعات خشکیدگی تعیین و مدل‏های مایلت، بارنز، بوزینس، هورتن، کوتانگ، دراگ و مخزن توانی به آنها برازش داده شد. در این زمینه‌ ابتدا قسمت‏های مختلف قطعات خشکیدگی (در مدل‏های چند‏مخزنی) تعیین ‌و سپس مقادیر پارامترهای مدل‏های مختلف برآورد شد. برای کالیبره‌کردن ضرایب معادلات علاوه بر روی هم انداختن هیدروگراف‏های برآوردی و مشاهداتی (ترسیمی) از معیار جمع مربعات خطا نیز استفاده شد. مقایسۀ نتایج مدل‏ها در مدل‏سازی خشکیدگی نیز بیانگر عملکرد مدل‏ها به‌ترتیب دراگ (ویتنبرگ و کوتانگ)، بارنز، هورتون، بوزینس، مخزن توانی و مایلت بود.

 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Trend analysis, modeling and uncertainty estimation of streamflow recession (Case Study: Bashar River of Kohgiloyeh and Boyer Ahmad Province)

نویسندگان [English]

  • Mehdi Bahrami 1
  • Abolhasan Fathabadi 2
  • Ali Hojati 3
1 Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Fasa University, Fasa, Iran
2 Faculty of Natural Resources, Gonbad Kavoos University
3 MSc. of Civil Engineering, Water Structures
چکیده [English]

Streamflow recession indicates the river network balance between revenue and losses of river. Recession curve expreses the storage- output relationship for the catchment. The aim of this study was trend anaylysis, modeling of Streamflow recession and uncertainty estimation in Shahmokhtar station on the Bashar River in Kohgiluyeh and Boyer Ahmad province. Based on the results of the Mann-Kendall, discharge trend at studied station was very little increasing, but there was no significant trend. After determination of parts, the Maillet, Baronz, Boussinesq, Horton, Drouge and exponential reservoir models were fitted. In this regard, initially the different parts of the recession lamb (in multireservoir models) were determined and the parameters of Maillet, Barnes, Boussinesq, Horton, Coutagne, Drogue and exponential reservoir models were estimated. To calibrate the coefficients of models, in addition to overlaying the estimated and observed hydrographs, the sum of square error criteria was used. Comparing the results also showed that models of Drouge, Barnes, Horton, Boussinesq exponential reservoir and Maillet could be fitted well, respectively.
 
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Streamflow recession
  • Hydrograph
  • Bashar River
  • trend
  • Kohgiluyeh and Boyer ahmad

 

Moore RD. Storage-outflow modelling of streamflow recessions, with application to a shallow-soil forested catchment. Journal of Hydrology. 1997; 198: 260-270.
Griffiths GA, Clausen B. Streamflow recession in basins with multiple water storages. Journal of Hydrology. 1997; 190: 60-74.
Tallaksen LM. A review of baseflow recession analysis. Journal of Hydrology. 1995; 165: 349-370.
Brodie RS, Hostetler S. A review of technique for analyzing basflow from stream hydroghraphs. 2007.
Wittenberg H. Nonlinear analysis of low flow recession curves. FRIENDS: Flow Regimes from International and Experimental Network Data. IAHS Publ. 1994; 221:61.
Sujono J, Shikasho S, Hiramatsu K. A comparison of techniques for hydrographic recession analysis. Hydrological Processes. 2004; 18: 403-413.
Dewandel B, Lachassagne P, Bakalowicz M, Weng PH, Al-Malki A. Evaluation of aquifer thickness by analysing recession hydrographs. Application to the Oman ophiolite hard-rock aquifer. Journal of Hydrology. 2003; 274:248-269.
Von Storch VH. Misuses of statistical analysis in climate research, in H. V. Storch and A. Navarra (eds), Analysis of Climate Variability: Applications of Statistical Techniques, Springer-Verlag Berlin, 1995; 11–26.
Hamed KH, Rao AR. A modified Mann-Kendall trend test for autocorrelated data, Journal of Hydrology. 1998; 204: 182–196.
Yue S, Pilon P, Phinney B, Cavadias G. The influence of autocorrelation on the ability to detect trend in hydrological series, Hydrology Processes. 2002; 16: 1807–1829.
Sen PK. Estimates of the regression coefficient based on Kendall’s tau, J. American Statist. Assoc. 1968; 63: 1379–1389.
Chapman TG. A comparison of algorithms for stream flow recession and baseflow separation. Hydrology Processes. 1999; 13: 701–714.
Amit H, Lyakhovsky V, Katz A, Starinsky A, Burg A. Interpretation of spring recession curves. Groundwater. 2002; 40: 543-551.
Nathan RJ, McMahan TA. Evaluation of automated techniques for baseflow and recession analysis. Water Resources Research. 1990; 26 (7):1465-1473.
Vogel, RM, Kroll CN. Regional geohydrologic-geomorphic relationships for the estimation of low flow statistics. Water Resources Research. 1992; 28 (9): 2451-2458.
Chapman TG. Modelling stream recession flows. Environmental Modelling and Software. 2003; 18 (8-9): 683-692.
Rees HG, Holmes MGR, Young AR, Kansakar SR. Recession based hydrological models for estimating low flow in ungauged catchment in the Himalayas. Hydrology and Earth System Sciences. 2004; 8(5): 891-902.