مقایسه مدل‌های هیبرید و نش برای استخراج هیدروگراف واحد لحظه‌ای (مطالعه موردی: حوضه آبریز لیقوان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز

چکیده

مدل نش، تعداد مخازن ذخیره و ضریب ذخیره،  شکل کامل هیدروگراف واحد لحظه ای (IUH) را توصیف می کنند. در این مدل تعداد مخازن ذخیره، که باید یک عدد صحیح باشد، معمولاً زمانی که از داده­های مشاهداتی استخراج می شود یک مقدار کسری بدست می آید که این یک محدودیت برای این مدل است. همچنین یک مخزن خطی منفرد در مدل نش، یک IUH بدون شاخه صعودى  را بدست می دهد که این از لحاظ فیزیکی غیر منطقی است. برای شبیه سازی یک IUH کامل  با شاخة صعودی، مدل نش حداقل به دو مخزن با اتصال سری نیاز دارد. با تقسیم مخزن خطی منفرد نش به دو مخزن سری با ضرایب ذخیرة متفاوت k1 و k2، یک مدل هیبرید حاصل می­شود. در این تحقیق مدل هیبرید در حوضه لیقوان بکار گرفته شده است. برای بررسی کارایی مدل حاضر نتایج بدست آمده با نتایج مدل نش با بکار بردن معیارهای ارزیابی خطای استانداردو بازده مدل نش- ساتکلیف مقایسه شده است. میزان خطای استاندارد و بازده مدل نش- ساتکلیف مدل هیبرید در مقایسه با مدل نش ، بترتیب کمتر و بیشتر است که این نشان دهنده برتری مدل هیبرید، نسبت به مدل نش، هم از لحاظ منطق فیزیکی و هم از لحاظ سازگاری با مشاهدات است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparsion of Hybrid and Nash Models for Derivation of Instantaneous Unit Hydrograph (Case Study: Lighvan Watershed)

نویسندگان [English]

  • A Ahmadin
  • A Fakheri Fard
  • MA Gorbani
چکیده [English]

In the Nash model, the number of reservoirs and storage coefficient describe the complete shape of IUH. In this model, the number of reservoirs which should be an integer values is generally a fractional value when derived from the observed data, and that is a major limitation for the model. Furthermore, a single linear reservoir of the Nash model yields an IUH without a rising limb which is physically unrealistic. To simulate a complete IUH with rising limb, the Nash model requires a minimum of two reservoirs connected in series. Splitting the Nash single linear reservoir into two serially connected reservoirs of unequal storage coefficients K1 andK2 (one hybrid unit), a hybrid model is introduced for derivation of a synthetic unit hydrograph. In this study,the Lighvan watershed was considered for application of the hybrid model. To exhibit the applicability of  the hybrid model, the results, are compared with the Nash model results, using STDER and Nash-Satkolif output model values. The present approach yields STDER values lower and Nash-Satkolif output model values higher than those of the Nash method. Thus, the present approach performs better than the Nash method.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hybrid model
  • Unit hydrograph
  • Nash model
  • Storage reservoirs
  • Lighvan watershed
Bhunya PK, GhoshNC, MishraSK, Ojha CSP and Berndtsson R, 2005. Hybrid model for derivation of synthetic unit hydrograph. J Hydrol Engin 10(6): 458–467.
 
Bhunya PK, MishraSK and Berndtsson R, 2003. Simplified two-parameter gamma distribution for derivation of synthetic unit hydrograph. J Hydrol Engin 8(4): 226–230.
 
Nash JE, 1957. The form of the instantaneous unit hydrograph. IASH Publisher 42: 114-118.
 
Nash JE, 1959. Synthetic determination of unit hydrograph parameters. J Geophys Res 64(1): 111–115.
 
Raymond I and Jeng PEM, 2003. True form of instantaneous unit hydrograph of linear reservoirs. J Irrigatian and Drainage Engin 129(1): 11-17
 
Reddy PJ, 1988. A Text Book of Hydrology. Printed by Deepak Printing Service. Delhi, India
 
Singh PK, 1964. Nonlinear instantaneous unit hydrograph theory. J Hydrol Engin 90(2): 313–350.
 
Singh PK, Bhunya PK, MishraSK and Chaube UC, 2007. An extended hybrid model for synthetic unit hydrograph derivation. J Hydrology 336: 347– 360.
 
SinghSK, 2000. Transmuting synthetic hydrographs into gamma distribution. J Hydrol Engin 5(4): 380–385.
 
Singh VP, 1988. Hydrologic Systems: Rainfall-runoff Modeling, Vol. 1, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.
 
Sushil K and SinghSK, 2007. Use of gamma distridution/Nash model further simplified for runoff modeling. J Hydrol Engin 12(2): 222–224.