بررسی انتخاب پارامترهای روندیابی متفاوت بر روی دقت روندیابی سیل در رودخانه‌‌ها با استفاده از روش ماسکینگام کانژ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان

2 دانشیار گروه مهندسی عمران دانشگاه زنجان، زنجان

چکیده

روندیابی سیلاب فرآیندی است برای بدست آوردن هیدروگراف سیلاب در نقاطی از پایین‌دست که دارای اهمیت می‌باشد. روش ماسکینگام کانژ از جمله روش‌های روندیابی سیل می‌باشد. در پژوهش حاضر، به بررسی دقت روش ماسکینگام کانژ در حد فاصل ایستگاه‌ هیدرومتری ملاثانی در بالادست و ایستگاه هیدرومتری اهواز در پایین‌دست رودخانه کارون پرداخته‌شده‌است. بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که؛ چنانچه به جای استفاده از مقدار ثابت برای پارامترهای روش ماسکینگام کانژ، از سه مقدار متفاوت برای آن‌ها استفاده شود و همچنین از روابط مربوط به موج یک طرفه (منوکلینال) جهت محاسبه سرعت موج سینماتیکی استفاده گردد، دقت روش ماسکینگام کانژ در برآورد هیدروگراف خروجی افزایش می‌یابد. به‌عبارت دیگر در پژوهش حاضر، هیدروگراف ورودی به سه ناحیه‌ی شروع، اوج و پایان سیل تقسیم‌بندی شده و برای هر یک از سه ناحیه مذکور مقادیر متفاوتی برای پارامترهای روش ماسکینگام کانژ محاسبه‌شده‌است و همچنین با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) مقدار گام زمانی (∆t) مربوط به سه ناحیه مذکور نیز بهینه‌یابی شده‌است که این کار باعث افزایش دقت روش ماسکینگام کانژ در برآورد هیدروگراف خروجی شده‌است. به‌طوری‌که میانگین خطای نسبی و خطای نسبی دبی اوج در حالت استفاده از روش معمول ماسکینگام کانژ با پارامترهای ثابت و گام زمانی 1 ساعت به ترتیب برابر با 6/15 و 7/63 درصد محاسبه شده‌است، در حالی‌که مقادیر مذکور با استفاده از روش ارائه شده در پژوهش حاضر به ترتیب برابر با 1/69 و 4/09 درصد به‌دست آمده‌است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Different Routing Parameters on the Accuracy of the River Flood Routing Using the Muskingum-Cunge Method

نویسندگان [English]

  • Hadi Norouzi 1
  • Jalal Bazargan 2
1 PhD Student of Hydraulic Structures, Department of Civil Engineering, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
2 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Zanjan University, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Flood routing is a technique to determine downstream flood hydrographs that is important. The Muskingum-Cunge method is one of the flood routing methods. In the present study, the accuracy of the Muskingum-Cunge method is investigated using the river reach located between the Mollasani hydrometric station in the upstream, and the Ahwaz hydrometric station in the downstream of the Karun River. The results indicated that using three different values for the parameters of the Muskingum-Cunge method instead of using a constant value as well as the monoclinal wave equations in calculation of the kinematic wave velocity, the accuracy of the Muskingum-Cunge method in estimation of the outflow hydrograph increased. In the present study, the inflow hydrograph was classified into the start, peak, and end of the flood sections, and different values for the parameters of the Muskingum-Cunge method were calculated for each of the three sections. In addition, using the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm, the time step (Δt) of the three sections was also optimized, which in turn improved the calculation accuracy of the Muskingum-Cunge method in estimation of the outflow hydrograph. The Mean Relative Error (MRE) and Relative Error in estimation of the peak discharge (DPO) by using the conventional Muskingum-Cunge method with constant parameters and a time step of 1 hour was calculated as 6.15 and 7.63 percent, respectively. However, using the proposed method in the present study, the corresponding error values of 1.69 and 4.9 percent were obtained, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Different Routing Parameters
  • Flood Routing
  • Monoclinal Wave
  • Muskingum-Cunge Method
  • Particle Swarm Optimization (PSO) Algorithm