مدل سازی هیدرولوژیک حوضه طالقان در محیط GIS با استفاده از مدل SWAT

به منظور مدیریت بهینه حوضه های آبخیز، به ویژه در حوضه های آبخیز کوهستانی که فاقد ایستگاه های هیدرومتری به تعداد کافی اند، شبیه سازی پدیده های هیدرولوژیکی دارای اهمیت فراوانی است. هدف از این تحقیق، بررسی قابلیت شبیه سازی هیدرولوژیک و ارزیابی مدل نیمه توزیعی فیزیکی SWAT (Soil and Water Asses sment) در حوضه طالقان با انواع خاک و کاربری های مختلف است. بدین منظور داده های آب و هواشناسی، کاربری اراضی و مدل رقومی ارتفاع منطقه تحقیق مطابق با استانداردهای مدل تهیه شد و برای تحلیل حساسیت پارامترهای مدل و همچنین واسنجی و اعتبارسنجی، مورد استفاده قرار گرفت. تحلیل حساسیت مدل بر اساس روش لاتین هیپرکیوب LH_OAT) ) به منظور ارزیابی تغییرپذیری دبی رواناب در واکنش به تغییرات پارامترهای ورودی انجام شد. تحلیل حساسیت نشان داد که پارامتر شماره منحنی (CN) مهم ترین فاکتور و پارامترهای ظرفیت آب قابل دسترس در لایه خاک (SOL_AWC) پارامتر درجه حرارت ذوب برف (SMTMP) و پارامتر جبران تبخیر از خاک (ESCO) به ترتیب حساسیت بیشتری دارند. واسنجی مدل برای دوره زمانی ۱۹۹۷ تا ۲۰۰۲ انجام گرفت، و اعتبارسنجی مدل برای دوره زمانی ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۵، کارایی مدل با استفاده از مقایسه بصری پلات های سری زمانی و شاخص های آماری شامل نقش- ساتکلیف (NS)، ضریب تعیین (R^۲) و درصد انحراف (PBIAS) و همچنین آزمون هم قوارگی ارزیابی گردید. در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، ضرایب NS و R^۲ و PBIAS در محل ایستگاه گلینک (خروجی حوضه) به ترتیب برابر ۸/۰، ۹۳/۰ و ۸/۱۴- و در مرحله اعتبارسنجی ۸۴/۰، ۸۸/۰ و ۲- به دست آمدند. نتایج آزمون t نیز نشان داد که در سطح اعتماد ۹۵ درصد، اختلاف معنی داری بین مقادیر مشاهده شده و مقادیر شبیه سازی در مراحل واسنجی و اعتبارسنجی وجود ندارد. در مجموع، نتایج تحقیق حاکی از آن اند که مدل قابلیت بالایی برای پیش بینی دبی جریان ماهانه حوضه طالقان دارد.

Keywords:

مدل سازی , رواناب , واسنجی , اعتبارسنجی , SWAT