پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,230 |
| تعداد مقالات | 67,757 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,112,180 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,874,396 |
شبیه‌سازی جریان روزانه در حوضه‌های کوهستانی مناطق نیمه‌خشک با استفاده از برنامـه شبیه‌سازی هیدرولوژیکی فورترن (HSPF) | ||
| نشریه علمی - پژوهشی مرتع و آبخیزداری | ||
| مقاله 7، دوره 70، شماره 1، خرداد 1396، صفحه 87-100 اصل مقاله (827.79 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jrwm.2017.61968 | ||
| نویسندگان | ||
| جعفر دستورانی* 1؛ محمد مهدوی2؛ علی سلاجقه2؛ احمد فاخری قرد3 | ||
| 1استادیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه سمنان، ایران. | ||
| 2استاد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران. | ||
| 3استاد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، ایران. | ||
| چکیده | ||
| برنامه شبیه‌سازی هیدرولوژیکی فورترن (HSPF) قدمت دیرینه‌ای در مدل‌سازی حوزه آبخیز دارد و در دنیا مطالعات زیادی درباره این مدل انجام‌شده است. حوضه حبله‌رود، با مساحتی بالغ‌بر 3200 کیلومترمربع، از زیر حوضه‌های مهمِ حوزه آبریز کویر نمک است که بخش زیادی از آب موردنیاز دشت گرمسار، به‌ویژه در بخش کشاورزی را تأمین میکند. مطالعات پیشین درباره هیدرولوژی و منابع آب در این حوضه، در گام زمانی روزانه، بیشتر محاسبه آمارههای دبیهای روزانه بوده، بنابراین، شبیه‌سازی دبیهای روزانه بسیار درخور اهمیت است. در این تحقیق، ضمن برآورد پارامترهای مدل برای پیش‌بینی جریان، به نتایج مدل در شرایط فعلی دسترسی به حداقل داده‌ها و اطلاعات موردنیاز مدل پرداخته می‌شود. به‌طورکلی، نتایج شبیه‌سازی حاکی از آن است که بسته نرم‌افزاری مدل (WinHSPF) به هنگام اجرا، با سیستم متریک، دارای خطای زیادی است و بهتر است سیستم انگلیسی انتخاب شود. همچنین، به دلیل نیازمندیِ مدل به داده‌های سری زمانی ساعتی، جزئیات بیشتر درباره مؤلفه‌های هیدرولوژیکی و سایر اطلاعات زمینی و کمبود اطلاعات و دقت پایین این داده‌ها و نیز خطای خود مدل در برخی موارد، مانند استفاده میانگین پارامتر نفوذ برای قطعه مشخص کاربری اراضی و نبود معیار مشخص در ترسیم زیر حوضه‌ها، با مقادیری که برای ضریب کارایی مدل (77/0 و 18/0) و ضریب رگرسیون (468/0 و 49/0)، به ترتیب در دو دوره واسنجی و اعتبارسنجی به دست آمد، حاکی از نتایج ضعیف مدل در شبیه‌سازی جریان روزانه است؛ به‌گونه‌ای که مقادیر دبی شبیه‌سازی‌شده در اواخر فصل بهار بیشتر و در تابستان و پاییز کمتر از مقادیر مشاهداتی است. در پایان این پژوهش برای شبیه‌سازی بهتر با این مدل راه‌حل‌هایی ارائه می‌گردد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| شبیه‌سازی جریان روزانه؛ برنامه شبیه‌سازی هیدرولوژیکی فورترن (HSPF)؛ حوضه حبله‌رود | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Simulation of Daily Stream Flows in Semi-Arid Mountainous Watersheds using Hydrological Simulation FORTRAN Program (HSPF) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ja'afar Dastorani1؛ Mohammad Mahdavi2؛ Ali Salajegheh2؛ Ahmad Fakheri Fard3 | ||
| چکیده [English] | ||
| Hydrological Simulation FORTRAN Program (HSPF) has long been used in modeling watersheds and many studies have been carried out around the world in this regard. Hablerood watershed is located in Semnan province with an area of 3200 km2 which suppies the required water, especially for farming, in Garmsar plain. Previous studies on daily step and related to hydrology and water resources in this watershed were limited to computation of statistics summaries of daily stream flows. Therefore, simulation of daily stream flows is very important. In this research, the parameters of HSPF model were estimated and the results of model in current conditions with minimum data availability are discussed. In general, it was found out that since the model performance using WinHSPF has high errors in metric system, English system must be used in stead. Also, due to the model’s need to hourly time series data, more detailed information about Hydrological components, and other terrestrial data as well as due to low accuracy of these data and model’s objection in some cases such as using the mean of infiltration parameter for a given land use segment and the lack of certain criteria in watershed delineation, high errors occurred in daily stream flow simulation with the Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient of 0.77 and 0.18 as well as 0.468 and 0.49 for R2 in calibration and validation period, respectively. Also, simulated flows in late spring are higher than observed value, while in late summer through fall are lower than observed value. Finally, at the end of the paper we discuss the solution to obtain better results. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| (HSPF), Hablerood watershed, Hydrological Simulation FORTRAN Program, Daily Stream Flows Simulation | ||
| مراجع | ||
|
[1] Ackerman, D., Schiff, K.C. and Weisberg, S.B. (2005). Evaluating HSPF in an Arid, Urbanized Watershed, Journal of the American Water Resources Association (JAWRA), 41(2): 477-486. [2] Bicknell, B.R., Imhoff, J.C., Kittle, J.L., Jobes, T.H. and Donigian A.S. (2001). Hydrological Simulstion Program FORTRAN HSPF, Version 12, HSPF User’s Manual, EPA. [3] Donigian, A.S., Imhoff, J.C., and Bicknell, B.R. (1983). Predicting Water Quality Resulting from Agricultural Nonpoint Source Pollution via Simulation– HSPF In Agricultural Management and Water Quality, 200- F. W. Schaller and G.W. Bailey, eds., Iowa State University Press, Ames, Iowa,200- 249. [4] Donigian J.A., Brian S., Bicknell, R., and Rosselot, K.S. (2009). Watershed Modeling of Copper Runoff to San Francisco Bay from Brake Pad Wear Debris, Water Environment Federation. [5] Filoso S., Vallino J., Hopkinson C., Rastetter E. and Claessens L. (2004). Modeling Nitrogen Transport in the Lpswich River Basin, Massachusetts, Using a HSPF, AWRA, 1365-1384. [6] Flynn, K.M., Hummel, P.R., Lumb, A.M., and Kittle, J.L. (1995). User's Manual for ANNIE, version 2, a Computer Program for Interactive Hydrologic Data Management: U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report 4085, 211p. [7] Fontaine, T.A., and Jacomino, V.M.F. (1997). Sensitivity Analysis of Simulated Contaminated Sediment Transport. American Water Resources Association (JAWRA), 33(2), 1458–1467. [8] Gallagher, M., Doherty, J. (2007). Parameter Estimation and Uncertainty Analysis for a Watershed Model, Environmental Modelling and Software 22: 1000-1020. [9] Javan, K. (2010). Investigation of Climate Change on Surface Runoff Using HSPF and PRECIS (case study: Gharasou River Basin in Ardabil Province, M.Sc. thesis in civil eng. Tarbiat Modarres University, Iran. [10] John, T.A., Wiley, J.B. and Katherine, S.P. (2005). Calibration Parameters Used to Simulate Streamflow from Application of the Hydrologic Simulation Program-FORTRAN Model (HSPF) to Mountainous Basins Containing Coal Mines in West Virginia. [11] Kittle, J.L., Jr., Lumb, A.M., Hummel, P.R., Duda, P.B., and Gray, M.H. (1998). A Tool for the Generation and Analysis of Model Simulation Scenarios for Watersheds (GenScn): U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report: 98-4134, 152 p. [12] Lumb, A.M., Kittle, J.L. and Flynn, K.M. (1990). User’s Manual for ANNIE, a Computer Program for Interactive Hydrologic Analyses and Data Management: U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report, 4080, 236 p. [13] Nash, J.E. and Sutcliffe, J.V. (1970). River Flow Forecasting through Conceptual Models, Part I - A discussion of Principles, Hydrology, 10: 282–290. [14] Nazari, M.A., (2009). Estimation of Snow Melt Runoff Using HSPF, SRM and SWAT (case study: Talar Watershed in Mazandaran Province, M.Sc. thesis in civil eng. Tarbiat Modarres University, Iran. [15] Senior, L.A. and Edward H.K. (2003). Simulation of Streamflow and Water Quality in the White Clay Creek Subbasin of the Christina River Basin, Pennsylvania and Delaware, 1994-1998, USGS, Water-Resources Investigations Report 3, 4031. [16] Shenk, G., Wu, J. and Linker, L. (2012). Enhanced HSPF Model Structure for Chesapeake Bay Watershed Simulation. Environ. Eng., 138(9), 949–957. [17] Singh, J., Knapp, H.V. and Demissie M. (2008). Hydrologic Modeling of the Iroquois River Watershed Using HSPF and SWAT, project of llinois Department of Natural Resources and the Illinois State Geological Survey. [18] Staley, N., Bright, T., Zeckoski, R.W., Benham, B.L. and Brannan, K.M. (2006). Comparison of HSPF Outputs Using FTABLES Generated With Field Survey and Digital Data. American Water Resources Association (JAWRA) 42(5):1153-1162. [19] Ümit, T.M,, Carleton, J.N. and Wellman, M. (2011). Integrated Model Projections of Climate Change Impacts on a North American lake, Ecological Modelling, 222: 3380– 3393. [20] U.S. Environmental Protection Agency (1999). WDMUtil Version 1.0 (BETA) A tool for managing watershed modeling time-series data user’s manual (DRAFT): U.S. Environmental Protection Agency EPA-823-C-99-001, 120 p. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 619 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 414 |
||