فایل مدل سازی بارش- رواناب در حوضه آبریز بشار بالادست

این پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد.

فهرست مطالب

صفحه                                   عنوان
چکیده                                                                                                                      1

فصل اول: کلیات
1-1- مقدمه    3
1-2- بیان مسئله    4
1-3- اهداف و ضرورت‌¬های انجام پژوهش    5
1-4- فرضیات تحقیق                                                                                       5
1-5- ساختار پایان نامه    5
1-6- تعریف واژه‌¬ها    7
    
فصل دوم: پیش زمینه و سابقه پژوهش
2-1- مقدمه    14
2-2- انواع مدل¬هاي شبيه¬ساز    15
2-2-1- مدل¬هاي يكپارچه در مقابل مدل¬هاي توزيعي    15
2-2-2- مدل¬هاي تك واقعه¬اي در مقابل مدل¬هاي فرآيند پيوسته    16
2-3- معيارهاي انتخاب مدل    18
2-4- مدل¬هاي پركاربرد و سوابق كاربرد مدل¬ها در مطالعات  PMF    19
2-5- سابقه پژوهش    20

فصل سوم: مواد و روش¬ها
3-1- مقدمه    34
3-2- منطقه مورد مطالعه    34
3-3-وضعیت هواشناسی و اقلیمی حوضه مورد مطالعه    35
3-3-1- شبکه ایستگاه¬های باران¬سنجی    35
3-3-2- کنترل داده¬های بارش    36
3-3-3- تخمین بارندگی در سطح حوضه    38
3-3-3-1- روش چند ضلعی¬های¬تیسن                                                                         38
3-3-4- فراوانی وقوع    40
3-4- ایستگاه¬های هیدرومتری    40
3-4-1- ايستگاه بشار- قلات    41
3-4-2- ايستگاه ياسوج    42
3-4-3- ايستگاه مهريان    42
3-4-4-  ايستگاه شاه مختار    42
3-4-5- کنترل داده¬های هیدرومتری    43
3-5- انتخاب رویدادهای مورد مطالعه    43
3-6- تهیه نقشه¬های اولیه با استفاده از سیستم GIS    44
3-6-1- تهیه نقشه DEM منطقه    44
3-6-2- تهیه نقشه شبکه آبراهه¬های منطقه    45
3-7- مشخصات حوضه    46
3-7-1- ترسیم مرز  زیرحوضه¬ها    47
3-7-2- مساحت حوضه    49
3-7-3- محیط حوضه    49
3-7-4- طول آبراهه اصلی    49
3-7-5- شکل حوضه    50
3-7-6- ارتفاع حوضه و توزیع ارتفاعات    52
3-7-6-1- منحني‌ هيپسومتريك                                                                                 52
3-7-6-2- ارتفاع ميانه                                                                                               52
3-7-6-3- ارتفاع متوسط                                                                                53 
3-7-7- پروفيل طولي رودخانه    53
3-7-8- شیب حوضه    53
3-7-8-1-شيب آبراهه اصلي                                                                                       54 
3-7-8-2- استخراج شیب حوضه با استفاده از GIS                                                       56
3-8- حجم رواناب    59
3-8-1- تلفات اوليه (Ia)    60
3-8-2- گروه هيدرولوژيكي خاك¬ها    62
3-8-3- چگونگي وضعيت سطحي و استفاده از زمين    64
3-8-4- رطوبت اوليه خاك    66
3-8-5- نقش هيدرولوژيكي مجموعه خاك و پوشش آن    67
3-8-6- برآورد رواناب (جريان مستقيم)    70
3-8-7- كاربرد روش SCS    73
3-9- زمان تمرکز    74
3-9-1- روش پیشنهادی سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS)    75
3-9-2- معادله کرپیچ    75
3-9-3- معادله برانس بای- ویلیامز    76
3-9-4- معادله کالیفرنیا    77
3-10- جداسازی دبی پایه    77
3-11- روش¬هاي برآورد سيلاب    79
3-11-1- روش¬هاي تجربي مبتنی بر سطح حوضه    80
3-11-1-1- روش کریگر                                                                                            80  
3-11-1-2- رابطه دیکن                                                                                            81 
3-11-1-3- روش فولر                                                                                               81
3-11-2- روش¬هاي هيدروگراف واحد                                                                       82
3-11-2-1- هيدروگراف واحد  SCS                                                                           83 
3-11-2-2- هيدروگراف واحد اشنايدر                                                                         85
3-11-2-3- هيدروگراف واحد لحظه¬اي كلارك                                                              87
3-12- رونديابي سيلاب در شبكه رودخانه¬ها    91
3-12-1- روش ماسکینگام    92
3-12-2- روش تاخیر    94
3-13- آناليز فركانس سيلابهاي حداكثر يك¬روزه    95
3-14- اولویت¬بندی زیرحوضه¬ها از لحاظ سیل¬خیزی    96
3-15- تشريح مدل  HEC-HMS    97
3-15-1- ساختار اصلی مدل    99
3-15-1-1- بخش شبيه سازي اجزاي حوضه                                                              100
3-15-1-2- بخش تجزيه و تحليل داده¬هاي هواشناسي        ¬                                      106
3-15-1-3- تشريح بخش مشخصه¬هاي كنترلي                                                           111
3-15-1-4- تشريح بخش برآورد پارامترها و بهينه سازي                                              111

فصل چهارم: نتایج و بحث
4-1- مقدمه    119
4-2- نتایج واسنجی مدل HEC HMS در شرایط رطوبتی خشک    120
4-2-1- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 13/12/65    121
4-2-2- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 16/10/76    128
4-2-3- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 10/12/76    135
4-3- اعتبارسنجی مدل HEC HMS در شرایط رطوبتی خشک    142
4-3-1- اعتبار سنجی مدل HEC HMS در رویداد 27/12/76    146
4-4- انتخاب بهترین مدل جهت شبیه سازی بارش-رواناب در شرایط رطوبتی خشک    153
4-5- نتایج واسنجی مدل HEC HMS در شرایط رطوبتی مرطوب    154
4-5-1- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 10/09/73    155
4-5-2- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 17/12/74    162
4-5-3- واسنجی مدل HEC HMS در رویداد 16/01/76    169
4-6- اعتبار سنجی مدل HEC HMS در شرایط رطوبتی مرطوب    176
4-6-1- اعتبار سنجی مدل HEC HMS در رویداد 23/12/74    180
4-7- انتخاب بهترین مدل جهت شبیه سازی بارش- رواناب در شرایط رطوبتی مرطوب    187
4-8- نتایج تحلیل فراوانی بارش حداکثر روزانه    188
4-9- شبیه سازی دبی حداکثر سیلاب                                                               193         
4-10- نتایج محاسبه حداکثر سیلاب روزانه به روش¬هاي تجربي مبتنی بر سطح حوضه    195
4-11- روابط منطقه¬ای بارش- رواناب    198
4-12- نتایج اولویت¬ بندی زیرحوضه¬ها از لحاظ سیل-خیزی    200

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادها
5-1- مقدمه    203
5-2- نتیجه¬ گیری    203
5-3- پیشنهادها    205

مراجع و منابع                                                                                                       209

فهرست جداول

صفحه                                   عنوان

جدول2-1- ضرایب وزنی چندضلعی¬های تیسن رسم شده در حوضه بشار بالادست    20
جدول3-1- ضرایب وزنی چندضلعی¬های تیسن رسم شده در حوضه بشار بالادست    39
جدول 3-2- نام و مشخصات ایستگاه¬های هیدرومتری محدوده مورد مطالعه    40
جدول 3-3- مشخصات زیرحوضه¬های محدوده مورد مطالعه    50
جدول 3-4- مشخصات زیرحوضه¬های محدوده مورد مطالعه    51
جدول 3-5- مشخصات زیرحوضه¬های حوضه آبریز بشار بالادست    57
جدول 3-6- خلاصه مشخصات فيزيوگرافي حوضه‌هاي آبريز بشار بالادست    58
جدول 3-7- حداقل شدت نفوذپذيري گروه هيدرولوژيكي خاك¬ها    63
جدول 3-8- زيرگروه هيدرولوژيكي خاك¬ها براساس حداقل شدت نفوذپذيري آن¬ها    63
جدول 3-9- زيرگروه هيدرولوژيكي خاك¬ها بر اساس عمق و زهكش طبيعي آن    63
جدول 3-10- وضعيت هيدرولوژيكي اراضي مرتعي براي تعيين CN در روش SCS    65
جدول 3-11- وضعيت هيدرولوژيكي مرتع مشجر براي تعيين CN در روش SCS    66
جدول 3-12- ميزان بارندگي پيشين براي دوره خواب و رويش برحسب وضعيت    67
جدول 3-13- شماره منحني (CN) براي مجموعه هيدرولوژيكي خاك                          68 
جدول 3-14- شماره منحني براي مناطق غير قابل نفوذ در آبخیزداري شهري    70
جدول 3-15- نسبت¬هاي هيدروگراف بدون بعد SCS    83
جدول 3-16- قیود پارامترهای واسنجی در مدل HEC-HMS    117
جدول 4-1- رویدادهای سیل مورد استفاده در شرایط رطوبتی خشک    120
جدول 4-2- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی رویداد 13/12/65    123
جدول 4-3- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل کلارک در رویداد 13/12/65    125
جدول 4-4- نتایج بهینه سازی مدل ماسکینگام در رویداد 13/12/65    125
جدول 4-5- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل SCS در رویداد 13/12/65    126
جدول 4-6- نتایج بهینه سازی مدل ماسکینگام در رویداد 13/12/65    126
جدول 4-7- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل اشنایدر در رویداد 13/12/65    127
جدول 4-8- نتایج بهینه سازی مدل ماسکینگام رویداد 13/12/65    127
جدول 4-9- مقایسه هیدروگراف مشاهدهای و محاسباتی رویداد 16/10/76     130
جدول 4-10- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل کلارک در رویداد 16/10/76    132
جدول 4-11- نتایج بهینه سازی مدل ماسکینگام در رویداد 16/10/76    132
جدول 4-12- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل SCS در رویداد 16/10/76    133
جدول 4-13- نتایج بهینه سازی مدل ماسکینگام در رویداد 16/10/76    133
جدول 4-14- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل اشنایدر در رویداد 16/10/76    134
جدول 4-15- نتایج بهینه سازی مدل ماسکینگام در رویداد 16/10/76    134
جدول 4-16- مقایسه هیدروگراف مشاهدهای و محاسباتی رویداد 10/12/76    137
جدول 4-17- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل کلارک در رویداد 10/12/76    139
جدول 4-18- نتایج بهینه سازی مدل ماسکینگام در رویداد 10/12/76    139
جدول 4-19- نتایج بهینه¬سازی پارامترهای مدل SCS در رویداد 10/12/76    140
جدول 4-20- نتایج بهینه¬سازی مدل ماسکینگام در روندیابی رویداد 10/12/76    140
جدول 4-21- نتایج بهینه¬سازی پارامترهای مدل اشنایدر در رویداد 10/12/76    141
جدول 4-22- نتایج بهینه¬سازی مدل ماسکینگام در روندیابی رویداد 10/12/76    141
جدول 4-23- خلاصه پارامترهای مرحله واسنجی کلارک در شرایط رطوبتی خشک    143
جدول 4-24- خلاصه پارامترهای روندیابی رودخانه¬ها با روش ماسکینگام به دست آمده در مرحله واسنجی مدل کلارک در شرایط رطوبتی خشک    143
جدول 4-25- خلاصه پارامترهای به دست آمده در مرحله واسنجی مدل SCS در شرایط رطوبتی خشک    144
جدول 4-26- خلاصه پارامترهای روندیابی رودخانه¬ها با روش ماسکینگام به دست آمده در مرحله واسنجی مدلSCS  در شرایط رطوبتی خشک    144
جدول 4-27- خلاصه پارامترهای به دست آمده در مرحله واسنجی مدل اشنایدر در شرایط رطوبتی خشک    145
جدول 4-28- خلاصه پارامترهای روندیابی رودخانه ها با روش ماسکینگام به دست آمده در مرحله واسنجی مدل اشنایدر در شرایط رطوبتی خشک    145
جدول 4-29- مقایسه هیدروگراف مشاهدهای و محاسباتی رویداد 27/12/76               148 جدول 4-30- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل کلارک در رویداد 27/12/76    150
جدول 4-31- نتایج بهینه سازی مدل ماسکینگام در رویداد 27/12/76    150
جدول 4-32- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل SCS در رویداد 27/12/76    151
جدول 4-33- نتایج بهینه¬سازی مدل ماسکینگام در رویداد 27/12/76    151
جدول 4-34- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل اشنایدر در رویداد 27/12/76    152
جدول 4-35- نتایج بهینه¬سازی مدل ماسکینگام در رویداد 27/12/76    152
جدول 4-36- خلاصه نتایج شبیه سازی بارش-رواناب از مدل¬ها در شرایط رطوبتی خشک    153
جدول 4-37- رویدادهای سیل مورد استفاده در شرایط رطوبتی مرطوب    154
جدول 4-38- مقایسه هیدروگراف مشاهدهای و محاسباتی رویداد 10/09/ 73              157
جدول 4-39- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل کلارک در رویداد 10/09/73    159
جدول 4-40- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل ماسکینگام در رویداد 10/09/73    159
جدول 4-41- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل SCS در رویداد 10/09/73    160
جدول 4-42- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل ماسکینگام در رویداد 10/09/73    160
جدول 4-43- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل اشنایدر در رویداد 10/09/73    161
جدول 4-44- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل ماسکینگام در رویداد 10/09/73    161
جدول 4-45- مقایسه هیدروگراف مشاهدهای و محاسباتی رویداد 17/12/74               164
جدول 4-46- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل کلارک در رویداد 17/12/74    166
جدول 4-47- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل ماسکینگام در رویداد 17/12/74    166
جدول 4-48- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل SCS در رویداد 17/12/74    167
جدول 4-49- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل ماسکینگام در رویداد 17/12/74    167
جدول 4-50- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل اشنایدر در رویداد 17/12/74    168
جدول 4-51- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل ماسکینگام در رویداد 17/12/74    168
جدول 4-52- مقایسه هیدروگراف مشاهدهای و محاسباتی رویداد 16/01/76    171
جدول 4-53- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل کلارک در رویداد 16/01/76    173
جدول 4-54- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل ماسکینگام در رویداد 16/01/76    173
 جدول 4-55- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل SCS در رویداد 16/01/76    174
جدول 4-56- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل ماسکینگام در رویداد 16/01/76    174
جدول 4-57- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل اشنایدر در رویداد 16/01/76    175
جدول 4-58- نتایج بهینه سازی پارامترهای مدل ماسکینگام در رویداد 16/01/76    175
جدول 4-59- خلاصه پارامترهای به دست آمده در مرحله واسنجی مدل کلارک در شرایط رطوبتی مرطوب    177
جدول 4-60- خلاصه پارامترهای روندیابی رودخانه¬ها با روش ماسکینگام به دست آمده در مرحله واسنجی مدل کلارک در شرایط رطوبتی مرطوب    177
جدول 4-61- خلاصه پارامترهای به دست آمده در مرحله واسنجی مدل SCS در شرایط رطوبتی مرطوب    178
جدول 4-62- خلاصه پارامترهای روندیابی رودخانه¬ها با روش ماسکینگام به دست آمده در مرحله واسنجی مدلSCS  در شرایط رطوبتی مرطوب    178
جدول 4-63- خلاصه پارامترهای به دست آمده در مرحله واسنجی مدل اشنایدر در شرایط رطوبتی مرطوب    179
جدول 4-64- خلاصه پارامترهای روندیابی با روش ماسکینگام در واسنجی مدل اشنایدر در شرایط رطوبتی مرطوب    179
جدول 4-65- مقایسه هیدروگراف مشاهدهای و محاسباتی رویداد 23/12/74     182
جدول 4-66- نتایج بهینه¬سازی پارامترهای مدل کلارک در رویداد 23/12/74    184
جدول 4-67- نتایج بهینه¬سازی مدل ماسکینگام در رویداد 23/12/74    184
جدول 4-68- نتایج بهینه¬سازی پارامترهای مدل SCS در رویداد 23/12/74    185
جدول 4-69- نتایج بهینه¬سازی مدل ماسکینگام در رویداد 23/12/74    185
جدول 4-70- نتایج بهینه¬سازی پارامترهای مدل اشنایدر در رویداد 23/12/74    186
جدول 4-71- نتایج بهینه¬سازی مدل ماسکینگام در رویداد 23/12/74    186
جدول 4-72- خلاصه نتایج شبیه¬سازی بارش-رواناب در شرایط رطوبتی مرطوب    187
جدول 4-73- خلاصه آمار بارندگي ايستگاه ياسوج در طول دوره آماري    189
جدول 4-74- خلاصه آمار بارندگي ايستگاه ده¬کهنه در طول دوره آماري    190
جدول 4-75- نتایج تحلیل فراوانی بارش ایستگاه باران سنجی یاسوج    191
جدول 4-76- نتایج تحلیل فراوانی بارش در ایستگاه باران سنجی ده¬کهنه    192
جدول 4-77- مقادیر حداکثر سیلاب محاسبه شده با دوره بازگشت¬های مختلف    194
جدول 4-78- نتایج محاسبه حداکثر سیلاب روزانه به روش کریگر    195
جدول 4-79- نتایج محاسبه حداکثر سیلاب روزانه به روش دیکن    196
جدول 4-80- نتایج محاسبه حداکثر سیلاب روزانه به روش فولر    197
جدول 4-81- روابط رگرسیونی دبی-مساحت زیر حوضه‌ها     198
جدول4-82- دبی حداکثر روزانه زیرحوضه‌ها‌ با دوره بازگشت‌های مختلف    199
جدول 4-83- نتایج اولویت بندی سیل خیزی زیرحوضه ها                                 201

فهرست شکل¬ها

صفحه                                   عنوان
    
شکل 3-1- موقعیت جغرافیایی حوضه آبریز بشار    35
شکل 3-2- چند ضلعی¬های تیسن رسم شده در حوضه    39
شکل 3-3- موقعیت ایستگاه¬های هیدرومتری محدوده مورد مطالعه    41
شکل 3-4- نقشه DEM حوضه آبریز بشار بالادست    45
شکل 3-5- نحوه محاسبه لایه آبرهه در GIS    46
شکل 3-6- محدوده مورد مطالعه و زیر حوضه¬های آن    48
شکل3-7- نقشه شبکه آبراهه¬ها حوضه آبریز بشار بالادست    48
شکل 3-8- نیم رخ طولی و شیب متوسط آبراهه    55
شکل 3-9- نقشه شیب حوضه بشار بالادست    56
شكل 3-10- رابطه بين تلفات اوليه و تلفات بالقوه    60
شكل 3-11- شماره منحني براي اراضي مرتعي با وضعيت رطوبت اوليه    65
شكل 3-12- نمودار تعيين وضعيت رطوبت اوليه (AMC)  نسبت به دوره رشد گياه    67
شكل 3-13- رابطه بين شماره منحني و وضعيت رطوبت اوليه II با I و III    69
شکل3-14- رابطه بین بارندگی و رواناب مستقیم برای شماره منحنی¬های مختلف و بارش¬های تا 300 میلیمتر    72
شکل3-15- رابطه بین بارندگی و رواناب مستقیم برای شماره منحنی¬های مختلف و بارش¬های تا 1000 میلیمتر    72
شکل 3-16- نموگراف معادله کرپیچ    76
شکل 3-17- تجزیه هیدروگراف با روش اول    78
شکل 3-18- تجزیه هیدروگراف با روش دوم    78
شكل 3-19- تجزیه هیدرورگراف با روش سوم    79
شكل 3-20- تصوير توصيفي هيدروگراف واحد    83
شکل3-21- نقطه عطف بازوي پايين رونده منحني هيدروگراف سیل    90
شکل 3-22- تغییر شکل هیدروگراف در دو جهت    91
شکل 3-23- ذخیره آب در مسیر رودخانه    92
شکل 3-24- هیدروگراف خروجی حاصل از روش تاخیر    95
شكل3-25- شماي كلي مدل HEC-HMS  و قسمت¬هاي مختلف آن    100
شكل 3-26- منوي ورود اطلاعات زير حوضه¬ها    103
شكل 3-27- منوي ورود اطلاعات در روش ماسكينگام    105
شکل 3-28- الگوهای توزیع زمانی رگبار فرض SCS    110
شکل 4-1- هیتوگراف بارش مولد سیل 13/12/65    122
شکل 4-2- هیدروگراف سیل 13/12/65 و هیتوگراف باران مولد آن    122
شکل4-3- جداسازی دبی پایه در رویداد 13/12/65    123
شکل4-4- مقایسه هیدروگراف مشاهدهای و محاسباتی در رویداد 13 /12/65  با استفاده از هیدروگراف واحد کلارک    124
شکل4-5- مقایسه هیدروگراف مشاهدهای و محاسباتی در رویداد 13/12/65  با استفاده از هیدروگراف واحد SCS    124
شکل4-6- مقایسه هیدروگراف مشاهدهای و محاسباتی در رویداد 13/12/65 با استفاده از هیدروگراف واحد اشنایدر    124
شکل 4-7- هیتوگراف بارش مولد سیل 16/10/76    129
شکل 4-8- هیدروگراف سیل 16/10/76 و هیتوگراف باران مولد آن    129
شکل4-9- جداسازی دبی پایه در رویداد 16/10/76    130
شکل4-10- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 16/10/76 با استفاده از هیدروگراف واحد کلارک    131
شکل4-11- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 16/10/76 با استفاده از هیدروگراف واحد SCS    131
شکل4-12- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 16/10/76 با استفاده از هیدروگراف واحد اشنایدر    131
شکل 4-13- هیتوگراف بارش مولد سیل 10/12/76    136
شکل 4-14- هیدروگراف سیل 10/12/76 و هیتوگراف باران مولد آن    136
شکل4-15- جداسازی دبی پایه در رویداد 10/12/76    137
شکل4-16- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 10/12/76 با استفاده از هیدروگراف واحد کلارک    138
شکل4-17- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 10/12/76 با استفاده از هیدروگراف واحد SCS    138
شکل4-18- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 10/12/76 با استفاده از هیدروگراف واحد اشنایدر    138
شکل 4-19- هیتوگراف بارش مولد سیل 27/12/76    147
شکل 4-20- هیدروگراف سیل 27/12/76 و هیتوگراف باران مولد آن    147
شکل4-21- جداسازی دبی پایه در رویداد 27/12/76    148
شکل4-22- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 27/12/76 با استفاده از هیدروگراف واحد کلارک    149
شکل4-23- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 27/12/76 با استفاده از هیدروگراف واحد SCS    149
شکل4-24- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 27/12/76 با استفاده از هیدروگراف واحد اشنایدر    149
شکل 4-25- هیتوگراف بارش مولد سیل 10/09/73    156
شکل 4-26- هیدروگراف سیل 10/09/73 و هیتوگراف باران مولد آن    156
شکل4-27- جداسازی دبی پایه در رویداد 10/09/73    157
شکل4-28- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 10/09/73 با استفاده از هیدروگراف واحد کلارک    158
شکل4-29- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 10/09/73 با استفاده از هیدروگراف واحد SCS    158
شکل4-30- مقایسه هیدروگراف مشاهدهای و محاسباتی در رویداد 10/09/73 با استفاده از هیدروگراف واحد اشنایدر    158
شکل 4-31- هیتوگراف بارش مولد سیل 17/12/74    163
شکل 4-32- هیدروگراف سیل 17/12/74 و هیتوگراف باران مولد آن    163
شکل4-33- جداسازی دبی پایه در رویداد 17/12/74    164
شکل4-34- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 17/12/74 با استفاده از هیدروگراف واحد کلارک    165
شکل4-35- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 17/12/74  با استفاده از هیدروگراف واحد SCS    165
شکل4-36- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 17/12/ 74با استفاده از هیدروگراف واحد اشنایدر    165
شکل 4-37- هیتوگراف بارش مولد سیل 16/01/76    170
شکل 4-38- هیدروگراف سیل 16/01/76 و هیتوگراف باران مولد آن    170
شکل4-39- جداسازی دبی پایه در رویداد 16/01/76    171
شکل4-40- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 16/01/76 با استفاده از هیدروگراف واحد کلارک    172
شکل4-41- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 16/01/76 با استفاده از هیدروگراف واحد SCS    172
شکل4-42- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ا¬ی و محاسباتی در رویداد 16/01/76    172
شکل 4-43- هیتوگراف بارش مولد سیل 23/12/74    181
شکل 4-44- هیدروگراف سیل 23/12/74 و هیتوگراف باران مولد آن    181
شکل4-45- جداسازی دبی پایه در رویداد 23/12/74    182
شکل4-46- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 23/12/74 با استفاده از هیدروگراف واحد کلارک    183
شکل4-47- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 23/12/74 با استفاده از هیدروگراف واحد SCS    183
شکل4-48- مقایسه هیدروگراف مشاهده¬ای و محاسباتی در رویداد 23/12/74با استفاده از هیدروگراف واحد اشنایدر    183
شکل 4-49- هیدروگراف شبیه سازی شده سیل حوضه بشار با دوره بازگشت های مختلف در ایستگاه هیدرومتری شاه مختار    193
    شکل 4-50- نمودار دبی- مساحت زیر حوضه‌ها‌ی ده-گانه حوضه‌ آبریز بشار بالادست.....198

چکیده

حوضه آبریز بشار در جنوب غربی ایران در استان کهگیلویه و بویراحمد در منطقه¬ای کوهستانی واقع شده است. رودخانه بشار که آبراه خروجی این حوضه می¬باشد، یکی از سرشاخه¬های اصلی رودخانه کارون بزرگ
می¬باشد که به علت بالا بودن میزان بارندگی، سالانه سیلاب-های فراوانی در حوضه پدید می¬آید. با توجه به واقع شدن شهر یاسوج مرکز استان کهگیلویه و بویراحمد در بالادست حوضه بشار و سدها، تاسیسات و اراضی کشاورزی زیادی در پایین دست این حوضه، تعیین سیلاب حوضه از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این تحقیق جهت شبیه سازی فرآیند بارش- ¬رواناب، ابتدا با به¬کارگیری الحاقیه‌ArcHydro ، HEC-GeoHMS و نقشه DEM  منطقه در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی، مرز زیرحوضه‌ها و شبکه ‌آبراهه¬ها و سایر خصوصیات فیزبوگرافی حوضه استخراج گردید. در ادامه آمار ایستگاه¬های هیدرومتری و باران¬سنجی موجود در منطقه جمع آوری و به همراه نتایج حاصل از فیزیوگرافی حوضه به نرم افزار HEC-HMS منتقل گردید. سپس جهت 
شبیه سازی هیدروگراف سیلاب حوضه در دو شرایط رطوبتی خشک و مرطوب از مدل¬های هیدروگراف واحد کلارک، SCS و اشنایدر استفاده گردید و برای روندیابی رودخانه¬های حوضه روش ماسکینگام انتخاب شد. از میان بیش از 40 واقعه بارش- رواناب ثبت شده، 8 واقعه انتخاب گردید که 4 تای آن¬ها در حالت خشک و 4 تای دیگر در حالت مرطوب می¬باشند. سپس پارامترهای مدل بر اساس 6 هیدروگراف مشاهده¬ای سیل مورد واسنجی و بر اساس 2 هیدروگراف مشاهده¬ای دیگر ارزیابی شد. و پارامترهای بهینه مدل هیدروگراف واحد کلارک، SCS و اشنایدر برای حوضه آبریز مورد اشاره استخراج گردید. در آخر حداکثر دبی سیلاب با دوره بازگشت‌های مختلف برای زیرحوضه‌های مختلف حوضه‌ بدست آمد. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده از حداکثر دبی پیک زیر حوضه‌ها و مساحت آن‌ها، به ازای دوره بازگشت‌های مختلف، رابطه‌ دبی- مساحت برای هر کدام از زیر حوضه‌¬ها استخراج گردید.

کلمات کليدي: هیدروگراف واحد، کلارک، SCS، اشنایدر، HEC-HMS، حوضه آبریز بشار، بارش-رواناب
فصل اول: کلیات

1- کلیّات

1-1- مقدمه
سيل يک اتفاق ناگهاني و رويدادي سريع و مخرب است که هر ساله در نقاط مختلف جهان  باعث بروز خسارات جاني و مالي محسوس و نامحسوس فراوان مي¬شود. بررسي شمار وقوع سيل در سال¬هاي اخير نشان مي¬دهد، ديگر سيل نه يک مصيبت اتفاقي نادر، بلکه پديده¬اي فزاينده است که در هر بار وقوع، خسارات فراواني را اعم از جاني و مالي به بار مي¬آورد. (سليماني ساردو، 1388) با تمام تلاش¬هايي که در طول تاریخ انجام شده و با وجود پیشرفت تکنولوژی، هیچ گاه بشر نتوانسته است نواحي سيل¬گير را به طور کامل و براي هميشه از خطر سيل محفوظ نمايد. به عبارت ديگر کنترل و يا کاهش اين عوارض مخرب و ويرانگر نيازمند مطالعه صحيح و دقيق مي¬باشد. 
سيل به عنوان يک واقعه اجتناب¬نا¬پذير، پذيرفته شده¬است اما رويداد، اندازه و تکرار سيل ناشي از عوامل متعددي است که بسته به شرايط اقليمي، طبيعي و جغرافيايي هر منطقه تغيير
مي¬کند. آنچه مسلم است سيلاب ناشي از بارندگي است. ولي مطالعات نشان مي¬دهد که رابطه خطي و مستقيمي بين اين دو عامل وجود ندارد (چن و همکاران، 2009). رابطه بارندگي و رواناب نیز از حوضه¬اي به حوضه ديگر متفاوت است.
تعداد وقوع سیلاب¬ها و خسارات ناشی از آنها هر ساله با توجه به تخریب بیش از حد
جنگل¬ها و مراتع و تغییر کاربری اراضی و تبدیل اراضی جنگلی به اراضی کشاورزی و مسکونی، رو به افزایش است. 
در تحقيقات و پژوهش¬هاي مرتبط با سيل¬خيزي و تعيين مناطق سيل¬خيز در نقاط مختلف دنيا، روش واحدي به¬کار گرفته نشده¬است و شامل استفاده از فرمول¬هاي¬تجربي، تحليل آماري داده¬هاي سيلاب، استفاده از داده¬هاي سنجش از دور و GIS و مدل¬هاي رياضي رايانه¬اي
بارش-رواناب مي¬باشد (جلالی، 1368). از میان مدل¬های مختلفی که امروزه جهت شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب در دنیا استفاده می¬گردد، مدل HMS- HEC در مطالعات بسیاری از حوضه¬ها در مناطق مختلف دنیا به کار گرفته شد و نتایج مطلوب و نزدیک با واقعیت به دست می‌دهد.

1-2- بیان مسئله
حوضه آبریز بشار در جنوب غربی ایران در استان کهگیلویه و بویراحمد در منطقه¬ای کوهستانی واقع شده است. رودخانه بشار که آبراه خروجی این حوضه می-باشد، یکی از سرشاخه¬های اصلی رودخانه کارون بزرگ می¬باشد. به علت کوهستانی بودن حوضه و بالا بودن میزان بارندگی در حوضه (در حدود 800 میلیمتر در سال)، سالانه سیلاب¬های فراوانی در حوضه پدید می¬آید. با توجه به اینکه شهر یاسوج، مرکز استان کهگیلویه و بویراحمد در بالادست حوضه آبریز بشار قرار دارد و همچنین اراضی کشاورزی، باغات و تاسیسات تامین آب، پل¬ها، مزارع پرورش ماهی، کارخانجات تولید شن و ماسه، سدهای در دست احداث و موجود در پایین دست و ... در منطقه وجود دارد، تعیین سیلاب حاصل این حوضه از اهمیت فراوانی برخوردار می¬باشد. لذا با پیش بینی سیلاب حاصل از هر بارندگی، می¬توان تمهیداتی جهت کاهش خسارات احتمالی ناشی از سیلاب، اطلاع رسانی، هدایت، کنترل و بهره برداری از رواناب حاصل، اتخاذ کرد.
برای آگاهی از اینکه با بارش هر باران چه میزان سیلاب تولید می¬گردد، لازم است که مدل بارش-رواناب حوضه مورد نظر به یکی از روش¬های موجود استخراج گردد. برای مدل سازی بارش-رواناب در یک حوضه روش-های گوناگونی وجود دارد. طبق تحقیقات انجام شده برای مدل سازی بارش-رواناب سایر حوضه¬ها، خروجی مدل HEC-HMS،  با داده¬های مشاهداتی تطابق خوبی داشته است.
این تحقیق به دنبال کمی سازی و جداسازی بارش-رواناب در حوضه بشار بالادست و مقایسه روش¬های هیدروگراف واحد کلارک، SCS و اشنایدر با استفاده از مدل HEC-HMS، انتخاب بهترین مدل، واسنجی و صحت¬سنجی مدل¬ HEC-HMS برای حوضه مورد نظر 
می¬باشد.