مدیریت جامع حوزه های آبخیز

مدیریت جامع حوزه های آبخیز

ارزیابی و پیش‌بینی اثرات احداث سازه‌های آبخیزداری بر دبی‌های حداکثر (مطالعه موردی: حوزه آبخیز گل‌گل، ایلام)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
2 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
چکیده
در چند دهه اخیر، افزایش رو به رشد تلفات منابع آب‌وخاک موجود در حوزه ­های آبخیز در اثر بهره‌برداری غیراصولی از منابع، شدت فزاینده ­ای یافته است. این اقدامات باعث تخریب اراضی و کاهش عمر مفید سدها و درنتیجه کاهش تولیدات شده است. بر این اساس، تحقیق حاضر با هدف ارزیابی تأثیر اقدامات آبخیزداری در حوزه آبخیز گل‌گل با استفاده از مدل هیدرولوژیکی  HEC-HMSانجام شده است. برای این منظور ابتدا تمامی داده‌ها و نقشه‌های مربوط به داده‌ها، جمع‌آوری و مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS با استفاده از داده‌های بارندگی و رواناب مشاهده‌شده، واسنجی و اعتبارسنجی گردید. مرحله واسنجی نتایج نشان داد که دبی حداکثر مشاهده شده 90 مترمکعب بر ثانیه و در مقابل دبی شبیه‌سازی شده 7/89 مترمکعب بر ثانیه است، ضریب همبستگی و پراکندگی داده­ های مورد استفاده نیز در مرحله واسنجی %80 و ضریب نش-ساتکلیف 79% به دست آمد که نشان دهنده نتایج قابل‌قبول شبیه­ سازی است. در ادامه با استفاده از پارامترهای بهینه‌شده مدل طی دوره زمانی یک‌ساله اعتبارسنجی شد که دبی حداکثر مشاهده شده 7/67 مترمکعب بر ثانیه و مقدار شبیه‌سازی شده 1/67 مترمکعب بر ثانیه بوده و شاخص ­های کارایی مدل با ضریب همبستگی 77% و ضریب نش ساتکلیف 76% به دست‌آمده است. سپس یک رویداد روزانه با دوره بازگشت 25 سال و مراحل زمانی 10 دقیقه برای بررسی اثرات اجرای آبخیزداری انتخاب شد که نتایج آن‌ها در این مرحله به‌صورت دو سناریوی اصلی (وجود سازه آبخیزداری و عدم وجود سازه آبخیزداری) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست‌آمده نشان داد که در سناریوی اول و دوم پیک دبی شبیه‌سازی شده به ترتیب 137 مترمکعب بر ثانیه و 2/114 مترمکعب بر ثانیه محاسبه شده که تأثیر سازه‌ها بر دبی پیک را با کاهش 8/22 مترمکعب بر ثانیه نشان می­ دهد. نتیجه­ گیری کلی اینکه با انجام اقدامات مناسب و مدیریت شده می­توان دبی حداکثر سیلاب‌ها را به مقدار مناسبی کاهش داد، همان‌گونه که در گذشته نیز تأثیرگذار بود­ه ­اند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Aliye, M.A., Aga- A. O., Tadesse, T. & Yohannes, P. (2020). Evaluating the Performance of HEC-HMS and SWAT Hydrological Models in Simulating the Rainfall-RunoiT Process for Data Scarce Region of Ethiopian Rift Valley Lake Basin. Open Journal of Modern Hydrology, 10, 105-111.
Bani Asadi, M. & Haj Seyyed Alikhani, N. (2016). Investigation of the effect of water management operations in reducing floods in the Merid Baft Valley watershed, Irrigation and Water Scientific Research Quarterly, 30, 211-226. (In Persian)
Chamanpira, R. & Roghani, M. (2017). Investigating the effect of mechanical water management measures on the reduction of peak flood discharge using the HEC-HMS model, a case study (Nahand watershed of East Azerbaijan), Scientific Research Journal of Engineering and Management, 10, 350. (In Persian)
Damadi, S., Zahwari, A., Dehmarde Qala-no, M.  &Ebrahimian, M. (2019). Technical report of flood hydrograph simulation using HEC-HMS model in Sarbaz watershed, Sistan and Baluchistan, watershed management research journal, 287-295.
Dehghani, M. (2009). A research plan for drought assessment and forecasting in South Khorasan Province with emphasis on fuzzy logic in data reconstruction, South Khorasan Province Agriculture and Natural Resources Research Center, 105. (In Persian)
Dehghani-Firouz Abadi, N., Jamali, A.A. & Hassanzadeh Nafuti, M. (2013). Investigation of the effect of water management measures on the reduction of flood in the watershed with the help of HEC-HMS mathematical model (case study: Yazd watershed). Space Geography Scientific-Research Quarterly, 47, 163-182. (In Persian)
Eskandari, M., Dosturani, M., Fatahi, A. & Nasri, M. (2012). Evaluation of the effects of water management measures on the flow regime of the Zayinde Rood watershed (case study: Manderjan sub-basin), the third National Water Management Conference, Dama Manshaba Agriculture and natural resources. 21-29. (In Persian)
Fasahat, V., Hanarbakhsh, A., Samadi Borujni, H. & Zamani, A. (2011). the effect of reservoir dam construction in reducing the peak discharge of the downstream flood using HEC-HMS software (case study: Junghan-Farsan watershed, Chehar Mahal province and Bakhtiari), 7th National Conference on Water Management Science and Engineering, Isfahan Industrial University, 3-5 (In Persian).
Guduru, J.U., Jilo, N.B., Rabba, Z.A. & Namara, W.G. (2023). Rainfall-runoff modeling using HEC-HMS model for Meki River watershed, rift valley basin, Ethiopia. Journal of African Earth Sciences. 197, 104743.
Hashemi, A. (2013). The effect of dry rock dams on the reduction of peak flood discharge in arid and semi-arid areas (case study: watershed in Jezin Semnan), Journal of Agricultural Science and Technology and Natural Resources, 66, 171 - 159. (In Persian)
Hosseini, S., Mohseni Sarvi, Ahmadi, H. & Najafinejad, A. (2008). Evaluation of watershed management projects (case study of Viro Ramian watershed), Journal of Faculty of Natural Resources, 2, 348-335. (In Persian)
Khosrowshahi, M. & Thaghafian, B. (2005). Spatial prioritization of flood dam areas as a solution for implementing flood containment and control operations in watersheds using the HEC-HMS model, Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 12, 128- 138, (In Persian)
Mazloumi, P., Khanmohammadi, N., Scottiaskowi, R. & Rezaei, H. (2009). Evaluation of the impact of water management activities in reducing the occurrence of floods, a case study of Qaziabad watershed in West Azerbaijan. The second international conference on comprehensive water resources management. Shaheed Bahoner University of Kerman. 7-1. (In Persian) 1.
Mostafazadeh, R., Sadoddin, A., Bahremand, A., Sheikh, V. & Nazarnejad, H (2008). Assessing Hydrological Effects of Jafar-Abad Watershed Management Project in Golestan Province Using HEC-HMS Model, The fifth national conference Watershed Science and Engineering of Iran, 1-12.
Moghadasi, N., Sheikh, V.B. & Karimirad, A. (2014). Evaluation of the hydrological effect of mechanical water management measures (case study: Bostan Dam watershed). The second national conference on engineering and agricultural management, environment and sustainable natural resources. 1-15.
Misbah, S.H. & Fakharizadeh, A. (2007). Evaluation of the effect of implementing watershed management plans on flood control in Firozabad Preziton area, Fars. The first national conference on comprehensive management of water exploitation, Shahid Bahonar University, Kerman. 3-5. (In Persian)
Noorali Ghazi Mahalle, M. & Chahreman B. (2015). Evaluation of the impact of watershed management operations on the flood pattern using the HEC-HMS model (case study of Gosh and Behra watershed), Watershed Management Research Journal, 7th year, 13, 60. (In Persian)
Nasiri Moghadam, F. (2013). evaluation of the effect of irrigation operations on the flood of deposits using hydrological models, the first regional water conference, publication year 1385, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, 138. (In Persian)
Nash, J.E. & Sutcliffe, J.V. (1970). River flow forecasting through conceptual models part I - A discussion of principles. Journal of Hydrology, 10(3): 282–290.
Sadeghi, S. H. R., Sharifi, F., Fortun, A. & Rezaei, M. (2013). Quantitative evaluation of the performance of watershed management measures (case study: Keshar watershed). Journal of Research and Construction in Natural Resources, 65, 102-96. (In Persian)
Statistical Yearbook of Ilam Province, (2014). USACE (US Army Corps of Engineers), (2000). HEC-HMS Technical Refrence Manual. Hydrologic Engineering Center, Davis, C.A, 157, 234-238.

  • تاریخ دریافت 26 اردیبهشت 1402
  • تاریخ بازنگری 02 تیر 1402
  • تاریخ پذیرش 29 تیر 1402