مقایسه روش‌های استخراج خطوط همزمان پیمایش برای استفاده در روش روندیابی زمان – مساحت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار/ دانشگاه ببن‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

2 دانشیار/ مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران، ایران

چکیده

روش زمان - مساحت یکی از مناسب‌ترین و ساده‌ترین تکنیک‌های روندیابی حوضه‌ها می‌باشد و بالقوه می‌تواند به عنوان یک مدل توزیعی مورد استفاده قرار گیرد. کاربرد روش زمان - مساحت با نرم افزارهای GIS به سهولت امکان‌پذیر است. در این مقاله روش‌های موجود برای تعیین موقعیت‌ خطوط همزمان پیمایش (ایزوکرون) در مقایسه با روش تحلیلی موج سینماتیک مطالعه شده‌اند. در بسیاری از روش‌های موجود، زمان پیمایش با فرض تناسب زمان تمرکز با توانی از فاصلة نقاط تا خروجی حوضه، تعیین می‌شود. در این تحقیق با بررسی طیفی از توانها نشان داده شده است که در صورت در نظر گرفتن جهت صحیح حرکت موج و تعیین موقعیت خطوط هم پیمایش‌ از بالادست حوضه به سمت پایین دست، توان مناسب برای آنکه استفاده از روش زمان – مساحت نزدیکترین هیدروگراف را به راه حل تحلیلی موج سینماتیک بدست دهد کدام است. بدین ترتیب به کمک نتایج  این تحقیق می‌توان از این پس بجای استفاده از روش‌های تجربی تولید خطوط همزمان پیمایش ، از روشی مبتنی بر هیدرولیک امواج استفاده نمود. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Isochrones Mapping Methods in Time-Area Routing Technique

نویسندگان [English]

  • A Shokoohi 1
  • B Saghafian 2
1 Assistant Professor of International University Of Imam Khomeini, Ghazvin, Iran,
2 Associate Professor of Soil Conservation and Watershed Management Center, Tehran, Iran
چکیده [English]

The Time–Area method is a suitable technique for watershed routing and can be potentially used as a distributed model.  As an advantage, it can also be used as a GIS-based method. The performance of the existing methods for deriving isochrone locations is compared in this study with that of the kinematic wave theorem. In most methods, travel time is proportional to the distance-to-outlet of any point raised to a power. Investigating the numerical value of powers, it is shown that exponent 1.5 of Laurenson’s method yields the closest time-area hydrograph to that of the kinematic wave solution. Therefore, this paper showed that certain empirical isochrone delineation methods could be applicable provided that the travel length is measured towards the outlet.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Time-Area
  • Isochrones mapping
  • Kinematics wave
  • Time to equilibrium
  • Travel length
unit hydrograph model”, J. of Environmental Hydrology, Vol. 8, paper 7, pp. 1-8.
Beven, K.J. (1985), Distributed Models In: Hydrologic Forecasting, John Wiley & Sons Inc., New York, USA.
Beven, K.J., O’Connell, P.E., (1982),”On the role of distributed models in Hydrology”, Institute of Hydrology, Report No. 81, Wallingford, UK.
Bras, R.L., (1990), Hydrology, an introduction to hydrologic science, Addition Wesley Publishing Co.
Chow, V.T., Maidment, D.R., and Mays, L.W.,(1988), Applied Hydrology, McGraw- Hill, International editions.
Donker, N.H.W.,(1993), “Automatic Extraction of Catchments Hydrologic Properties from Digital Elevation Data“, J. ITC, Netherlands, pp. 22-30. 
HydrologicEngineeringCenter,(1991), HEC-1 flood hydrograph package, User’s Manual.
Maidment, D.R.,(1992), Grid-Based Computation of Runoff: A Preliminary assessment, Hydrologic Engineering Center, US Army Corp Of Engineers, Davis, California
Maidment, D.R.,(1993), ”Developing a spatially distributed unit hydrology using GIS”, Proc. HydroGIS 93, Vienna, pp. 181-192.
Melesse, A.M., Graham, W.D., and Jordan, J.D. 2003, “Spatially distributed watershed mapping and modeling: GIS-based storm runoff response and hydrograph analysis: Part 2”, J. of Spatial Hydrology, 3(2), pp. 1-28.
Pilgrim, D.H. (1977(,Isochrones of travel time and distribution of flood storage from a tracer study on a small watershed”, J. Water Resource Res., 13(3), pp. 587-595
Ponce, V.M., (1989), Engineering Hydrology, Principle and Practice, Prentice   Hall
Saghafian, B., Julien, P.Y., and Ogden, F. L. (1995),“Similarity in catchments response, 1, stationary rainstorm, J. Water Res. Research, 31 (6), pp. 1533 – 1541
Saghafian, B, Shokoohi, A.R., (2006), “A corrected Time-Area Technique for One-Dimensional Flow“ , International Journal of Civil Engineering, Vol. 4, No.1,
 pp. 34-41.    
Singh, V.P., (1996), Kinematics Wave Modeling In Water Resources Engineering, John Wiley & Sons Inc., New York, USA.
USGS, (2000), Equations for estimating Clark Unit-Hydrograph Parameters for small Rural Watersheds in Illinois, water resources investigation Report 00-4148.
Viessman, W., Lewis, G.L., and Knapp, J.W., (1989(, Introduction to Hydrology, HarperCollinsCollege Publishers.