نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

• یزدان یاراحمدی ¹
• حجت الله یونسی ²
• احمد گودرزی ³
• سعید رستمی ⁴

¹ دکتری علوم و مهندسی آبخیز ، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

² دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

³ دانشجوی دکترای سازه های آبی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

⁴ دکتری سازه‌های آبی، شرکت سهامی آب منطقه‌ای لرستان

چکیده

تعیین مقدار ضریب رواناب یکی از بزرگ‌ترین مشکلات و منبع اصلی عدم اطمینان در بسیاری از پروژه‌های منابع آب است. هدف از پژوهش حاضر برآورد ضریب رواناب با تلفیقی از ابزار Arc CN – Runoff، SCS – CN و رابطه تجربی ICAR در محدوده مطالعاتی سلسله است. محدوده مطالعاتی سلسله در شمال استان لرستان واقع شده و یکی از زیر حوزه‌های آبریز کشکان است. به ‌منظور اجرای این پژوهش از داده‌هایی شامل اطلاعات مدل رقومی ارتفاعی، کلاس‌های کاربری اراضی، بافت خاک و آمار هواشناسی و هیدرولوژیکی (بارش و رواناب) مرتبط با منطقه مورد پژوهش استفاده شد. نقشه لایه کاربری اراضی و گروه‌های هیدرولوژیکی خاک وارد محیط ابزار Arc CN – Runoff شد و عملیات تلفیق (Intersect) بر روی دو لایه اعمال و لایه (Land soil) تهیه گردید و نقشه ضریب رواناب براساس این لایه تهیه می‌شود. در نهایت ضریب رواناب در سه حالت وضعیت رطوبتی خشک، متوسط و مرطوب برآورد گردید و مقایسه‌ای صورت گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که در محدوده مطالعاتی سلسله میزان ضریب رواناب (CR) در سه حالت وضعیت رطوبتی خشک، متوسط و تر به‌ترتیب برابر با 26/0، 53/0 و 77/0 است. بنابراین حالت رطوبتی خشک نسبت به متوسط 68 % کاهش و حالت رطوبتی تر نسبت به متوسط 37 % افزایش داشته است. بررسی همبستگی بین ضریب رواناب و مشخصات محدوده مطالعاتی نشان داد که ضریب رواناب تحت تاثیر شش خصوصیت فیزیوگرافی محدوده مطالعاتی مساحت، شیب، طول آبراهه و ضریب گراولیوس، حداکثر ارتفاع و تراکم آبراهه‌ای است که تاثیر بسزایی بر روی مقدار ضریب رواناب را در این محدوده دارد. مقدار ضریب رواناب در روش ICAR برای کل محدوده 48/0 به‌دست آمد. در محدوده مطالعاتی سلسله، مقدار ضریب رواناب از فروردین تا شهریور نیز روند کاهشی دارد. نوع کاربری اراضی و خاک در سطح محدوده مطالعاتی، از مؤلفه‌های تاثیرگذاری است که بر روی ضریب رواناب و پیرو آن بر روی دبی اوج محدوده مطالعاتی تاثیر دارد. هم‌چنین در اوایل بهار نیز پتانسیل سیل‌خیزی در محدوده مطالعاتی مزبور بالا است. ازجمله اقداماتی برای افزایش نفوذ آب، استقرار سیستم جمع‌آوری آب باران و عملیات کنتور فارو همراه با افزایش پوشش گیاهی با بذرپاشی و بوته‌کاری و میان‌کاری گیاهان مرتعی است.

کلیدواژه‌ها

• سیلاب
• حوزه آبریز کشکان
• کاربری اراضی
• گروه هیدرولوژیک خاک

عنوان مقاله [English]

Estimating the runoff coefficient by combining Arc CN-Runoff, SCS-CN and ICAR empirical relationship (Case study: Selseleh Study area - Lorestan province)

نویسندگان [English]

• yazdan yarahmadi ¹
• hojatolah younesi ²
• Ahmad Godarzi ³
• saeed rostami ⁴

¹ PhD in Watershed Science and Engineering, Kashan University, Kashan, Iran

² Associate Professor, Department of Water Engineering, University of Lorestan, Khorramabad, Iran

³ PhD student Water structures, University of Lorestan, Khorramabad, Iran

⁴ PhD in Water structures, Lorestan Regional Water Joint Stock Company

چکیده [English]

Determining the value of the runoff coefficient is one of the biggest problems and the main source of uncertainty in many water resources projects. The aim of the current research is to estimate the runoff coefficient by combining Arc CN-Runoff, SCS-CN and ICAR experimental relationship in the Selseleh watershed. Selseleh Study area is located in the north of Lorestan province and is one of the sub-watersheds of Kashkan. In order to carry out this research, data including digital elevation model information, land use classes, soil texture and meteorological and hydrological statistics (rainfall and runoff) related to the research area were used. The map of the land use layer and soil hydrological groups was entered into the Arc CN-Runoff tool environment, and Intersect was applied on two layers the Land soil layer was prepared, and the runoff coefficient map was prepared based on this layer. Finally, the runoff coefficient was estimated in three conditions dry, medium and wet moisture conditions and a comparison was made. The results of the research showed that the runoff coefficient (CR) in the Selseleh Study area is 0.26, 0.53, and 0.77, respectively, in dry, medium, and wet conditions. Therefore, the dry humid state has decreased by 68% compared to the average, and the more humid state has increased by 37% compared to the average. Investigating the correlation between the runoff coefficient and watershed characteristics showed that the runoff coefficient is influenced by the six physiographic features of the Study area: area, slope, length of the waterway and Gravelius coefficient, the maximum height and density of the waterway, which has a significant effect on the value of the runoff coefficient in this Study area. The value of the runoff coefficient in the ICAR method for the entire Study area was 0.48. In the Selseleh Study area, the runoff coefficient has a decreasing trend from April to September. The type of land and soil use in the basin under study is one of the influential factors that affect the runoff coefficient and, consequently, the peak discharge of the Study area. Also, in early spring, the flood potential is high in the said Study area. Among the measures to increase water infiltration are the establishment of a rainwater collection system and the operation of the Farrow meter along with the increase of plant cover with seeding and planting and intercropping of pasture plants.

کلیدواژه‌ها [English]

• Flood
• Kashkan Watershed
• Land Use
• Soil Hydrological Group