Assessment of Watershed Management Effect on Flood Hydrograph and Maximum Flow (Case Study:Atashgah Basian, Ardabil)

Tavakoli Gazi Jahani, Mahdieh (2016) Assessment of Watershed Management Effect on Flood Hydrograph and Maximum Flow (Case Study:Atashgah Basian, Ardabil). Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img]
Preview
Text (ارزیابی اثر مدیریت حوضه روی هیدروگراف سیل و دبی پیک (مطالعه موردی: حوضه آتشگاه اردبیل)
Mahdieh Tavakoli Gazi Jahani.pdf

Download (1MB) | Preview
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Efficient use of water resources requires an understanding of the hydrological phenomena. Surface runoff is one of the most important parts of the hydrologic cycle, that it's estimationt is the basic operation in water resources management.Today hydrological models were used,because run off estimation operation is costly and time consuming. WMS is a software that can simulate flood flow and hydrograph of basins ,using some required parameters of different rainfall-runoff methods. One of the effective factors that influeuce on runoff change is land use change. Land use change caused curve number change and consequently caused flood flow and hydrograph change. Atashgah Basin is one of the most subbasins of yadyboolikkchay, that its area is 40.50 km2 and located at the eastern side of Sabalan Mount. In this study Effct of land use change on flood hydrgraph were evaluated for two time section of past(1347) and the present (1390). aerial photographs of 1347 were prepared from survey organanization and were geo-referenced using Global mpper,then land use map were extracted for 1347. To compare land use for two section time of 1347and 1390, land use map of 1390, also were prepared. Comparing results showed that dry forming, semi-intensive pasture and residential lands were increased ,and agricultural, inteasive pasture, low inteasive pasture and waste lands were decreased, respect to 1347 .Curve number maps of 1347 and 1390 were prepared by composing land use and soil hydrological group maps, then amount of curve number were extracted equal to 75.98 and 77.66 for years of 1347 and 1390, respectively. For estimation of maximum daily precipitation, data of 9 rain stations were used. At first, maximum daily precipitation data were prepared, completed, Normalized, and using 8 probability distribution function, including, normal, log-normal, 3 parameters log-normal, gamma, 3 parameters gamma, Pearson, 3-parameters Pearson, 3-parameters log-Pearson,were evaluated using 3 statistical criteria including k-square, Anderson-Darling and smirnov-kolmogrov. Evaluated results showed that log-normal probability Distribution function has lowest error respect to other one. Maximum daily precipitation were calculated for 2, 5, 10, 25, 50 and100 years return period using log-normal probability distribution function. To calibration and validation of WMS software ,5 rainfall –runoff correspondent event were used . Validation results showed that WMS software were suitable for basin simulation with error equal to 7.84%. To Simulation of flood hydrograph, WMO rainfall pattern and SCS method were selected. Hydrograph Simulation results for two time section of 1347 and 1390 showed that maximum flood flow increased excessively with increase in return period, at low return periods (2 to 10 years), and have low difference between 1347 and 1390 flood flow at mentioned return periods. Difference between flood flow of 1347 and 1390 increased with increase in return period (decrease permeability) Finally,four management scenarios were exert on Atashgah basin Analysis of scenarios result showed that in all scenarios ,curve number were decreased and early losses coefficient of peapitation(strtl) were increasd,that caused to decrease the maximum flood flow .the most decrease of maximum flow flood were recorded in scenario4. . Results, also showed that, land use change of Atashgah basin within 43 years (from1347 to 1390), decreased soil permeability and increase runoff. Finally,four management scenarios were exert on Atashgah basin Analysis of scenarios result showed that in all scenarios ,curve number were decreased and early losses coefficient of peapitation(strtl) were increasd,that caused to decrease the maximum flood flow .the most decrease of maximum flow flood were recorded in scenario4. Results, also showed that, land use change of Atashgah basin within 43 years (from1347 to 1390), decreased soil permeability and increase runoff.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: ارزیابی اثر مدیریت حوضه روی هیدروگراف سیل و دبی پیک (مطالعه موردی: حوضه آتشگاه اردبیل
Persian Abstract: : استفاده بهینه از منابع آب مستلزم شناخت پدیده‌¬های هیدرولوژیک می¬‌باشد. رواناب سطحی یکی از مهم¬‌ترین بخش‌¬های چرخه هیدرولوژیک بوده و بر¬آورد دقیق آن به‌ عنوان یکی از مهم¬‌ترین عملیات اساسی در زمینه¬ی مدیریت منابع آب می-باشد. امروزه به دلیل وقت¬‌گیر بودن و پرهزینه¬ بودن عملیات برآورد رواناب سطحی و دبی سیلاب ،از مدل‌¬های هیدرولوژیکی استفاده می¬‌شود. WMS یکی از نرم‌افزارهایی است که می¬‌تواند دبی سیلاب و هیدروگراف مربوط به حوضه¬ها را با توجه به پارامترهای مورد نیاز در هر یک از روش¬های برآورد رواناب سطحی شبیه¬‌سازی کند. یکی از عوامل مؤثر در تغییررواناب سطحی، تغییرات کاربری اراضی واثرآن روی هیدروگراف سیل می¬باشد. تغییر کاربری اراضی باعث تغییر شماره منحنی ودرنتیجه دبی وهیدروگراف سیل می¬گردد. حوضه آبخیز آتشگاه یکی از زیر حوضه¬‌های مهم حوضه¬ی آبخیز یدی¬بولیک است با مساحتی 50/40 کیلومتر¬مربع در دامنه شرقی کوه سبلان واقع شده است. این تحقیق با هدف ارزیابی تغییرات کاربری اراضی، در دو مقطع زمانی گذشته (1347) و حال (1390) بر روی دبی سیلاب صورت گرفت. عکس‌ های هوایی مربوطه سال 1347 از سازمان نقشه¬برداری کشور تهیه و با استفاده از نرم‌افزار گلوبال‌مپر از طریق روش افاین ژئورفرنس وسپس نقشه کاربری اراضی برای سال 1347 تهیه شد. جهت مقایسه دو مقطع زمانی از نقشه کاربری اراضی سال 1390 که قبلا تهیه شده بود مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مقایسه تغییرات کاربری اراضی نشان داد اراضی دیم،مراتع نیمه متراکم و اراضی مسکونی حوضه آبخیز آتشگاه نسبت به سال 1347 افزایش و اراضی کشاورزی آبی، مراتع متراکم ،کم تراکم و بایر کاهش یافته است. از تلفیق نقشه کاربری اراضی با نقشه گروه هیدرولوژیکی خاک منطقه، نقشه شماره منحنی برای سال 1347برابر با 98/75 و برای سال 1390 با برابر 66/77به دست آمد. جهت برآورد حداکثر بارش روزانه از 9 ایستگاه بارانسنجی استفاده شد. داده¬های مربوط به حداکثر بارش روزانه بعد از تکمیل و بررسی نرمال و همگن بودن وارد نرم افزار Easy Fit شد و با استفاده از 8 تابع توزیع احتمالاتی نرمال، لوگ نرمال، لوگ نرمال 3 پارامتره، گاما، گامای 3 پارامتره، پیرسون، پیرسون 3 پارامتره و لوگ پیرسون 3 پارامتره از طریق سه محک آماری کای اسکوئر، آندرسون دارلینگ و کلموگراف اسمیرنوف مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج ارزیابی نشان داد که توزیع احتمالاتی لوگ نرمال نسبت به سایر توزیع¬ها دارای حداقل خطا می¬باشد. حداکثر بارش روزانه در تمامی ایستگاه¬ها برای هر یک از دوره¬های بازگشت 2، 5، 10، 25، 50 و 100 سال از طریق توزیع احتمالاتی لوگ نرمال برآورد شد. جهت واسنجی و اعتبارسنجی سیستم مدل¬سازی حوضه از 5 واقعه متناظر بارش-رواناب استفاده شد. نتایج اعتبار سنجی متوسط 84/7 درصد نشان داد که سیستم مدل¬سازی حوضه جهت شبیه¬سازی مناسب می¬باشد. جهت شبیه¬سازی از الگوی بارش WMO و روش SCSانتخاب گردید. نتایج شبیه¬سازی هیدروگراف سیلاب برای دو مقطع زمانی نشان داد که با افزایش دوره بازگشت در احتمالات بیشتر (2 تا 10 سال) حداکثر دبی با شیب بیشتر افزایش داشته و بین دبی سال 47 و 90 اختلاف زیادی وجود ندارد. با افزایش دوره بازگشت در احتمالات کمتر (25 تا 100 سال) اختلاف قابل ملاحظه¬ای بین حداکثر دبی سیلاب دو مقطع زمانی دیده می¬شود..سپس روی حوضه مورد نظر چهار سناریو مدیریتی اعمال شد، نتایج بررسی سناریو-ها نشان دادکه در تمامی سناریو¬ها مقدار شماره منحنی کاهش،ضریب تلفات اولیه افزایش وبه تبع این دو پارامتر مقدار حداکثر دبی سیلاب کاهش یافته است. بیشترین کاهش حداکثر دبی سیلاب مربوط به سناریو 4 می¬باشد. نتایج حاکی از آن است که کمترین تغییر در نوع کاربری در جهت کاهش نفوذپذیری باعث افزایش دبی در منطقه می¬شود.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Raoof, MajidUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Rasoulzadeh, AliUNSPECIFIED
Mirzaei, SajjadUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Water Engineering
Date Deposited: 07 Oct 2018 07:58
Last Modified: 07 Oct 2018 07:58
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/460

Actions (login required)

View Item View Item