فاطمه سادات رضوانی - دانشجو ارشد گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
خلیل قربانی - عضو هیات علمی دانشگاه
میثم سالاری جزی - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان-گروه مهندسی آب
بهناز یازرلو - فارغ التحصیل دانشگاه منابع طبیعی گرگان
لاله رضایی قلعه - دانشجوی دکتری منابع آب ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

سابقه و هدف: رواناب متغیر اصلی برای تجزیه و تحلیل هیدرولوژیکی حوزه آبریز است و باتوجه به اهمیت آن، برای چندین دهه تحقیقات هیدرولوژیکی بر شبیه سازی روابط بارش رواناب متمرکز بوده است که منجر به ارائه مدل های فراوانی گردیده است. باتوجه به تعدد مدل های هیدرولوژیکی، انتخاب یک مدل بهینه از بین انواع مدل ها فرآیند ساده ای نیست. بدین منظور در پژوهش حاضر پس از انتخاب حوزه آبریز گالیکش از سیل خیزترین حوزه ها در استان گلستان، عملکرد سه مدل هیدرولوژیکی AWBM، Tank و IHACRES مورد ارزیابی قرار گرفت و پارامترهای مدل ها نیز تحلیل حساسیت شد و در نهایت کارایی مدل ها در دوره های ترسالی و خشکسالی سنجیده شد. مواد و روش ها: مقدار رواناب روزانه خروجی از حوزه برای یک دوره ۳۰ ساله (۲۰۱۹-۱۹۸۹) با استفاده از هر یک از مدل های مذکور شبیه سازی شده و با استفاده از چهار معیار ضریب ارزیابی نش-ساتکلیف، ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب تبیین و میانگین درصد قدر مطلق خطا، عملکرد هر یک از مدل ها در دو دوره واسنجی و صحت سنجی بررسی شده است. پس از بهینه سازی مقادیر تمامی پارامترها، حساسیت پارامترهای هر یک از مدل ها تجزیه و تحلیل گردیده است. در نهایت پس از مشخص کردن وضعیت خشکسالی با شاخص SPI، عملکرد هر یک از مدل ها در دو دوره ترسالی و خشکسالی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است.یافته ها: نتایج حاکی از عملکرد تقریبا مشابه دو مدل بارش-رواناب IHACRES و AWBM است. مدل IHACRES با داشتن ضریب نش-ساتکلیف ۷۳/۰ و ۷۵/۰ و RMSE ۹۷/۲ و ۹۴/۲ بهترتیب در دو دوره واسنجی و صحت سنجی و مدل AWBM نیز با ضریب نش-ساتکلیف ۷۴/۰ و ۶۹/۰ و RMSE ۹۲/۲ و ۲۴/۳ برای دوره های واسنجی و صحت سنجی عملکرد مطلوبی را نشان داده اند، اما مدل Tank در شبیه سازی رواناب حوزه موفق نبوده و عملکرد پایین تری نسبت به دو مدل دیگر داشته است. تحلیل حساسیت پارامترهای مدل ها نیز نشان داد پارامترهای Kbase، H۱۱ و f بهترتیب در مدل های AWBM، Tank و IHACRES بیشترین حساسیت را به تغییر مقادیر خود دارند. در نهایت مقایسه عملکرد مدل ها در دو دوره ترسالی و خشکسالی نشان داد که تمامی مدل ها با دقت بالایی موفق به شبیه سازی رواناب حوزه در دوره ترسالی شده اند بهطوری که ضریب نش-ساتکلیف ۷۹/۰، ۷۴/۰ و ۷۸/۰ بهترتیب برای سه مدل AWBM، Tank و IHACRES عملکرد مورد قبول مدل ها را در شبیه سازی رواناب در دوره ترسالی نشان می دهد. درحالی که ارزیابی نتایج، عملکرد ضعیف تمامی مدل ها را در دوره خشکسالی نشان داده است و ضریب نش-ساتکلیف بهدست آمده برای مدل ها بهترتیب برابر ۰۵/۰-، ۴۵/۰- و ۱۲/۰ است که نشان از ضعف مدل ها در شبیه سازی مقادیر پایین جریان است.نتیجه گیری: در ارزیابی سه مدل هیدرولوژیکی AWBM، Tank و IHACRES در شبیه سازی جریان روزانه مشخص شد که بهطور کلی با اختلاف کمی مدل IHACRES نسبت به مدل AWBM نتایج بهتری را نشان می دهد؛ اما در دوره های ترسالی با توجه به ارزیابی های صورت گرفته مدل AWBM دقت خوبی داشته است درحالی که مدل IHACRES در دوره خشکسالی نسبت به دیگر مدل ها عملکرد بهتری را نشان داده است. با توجه به این موضوع می توان گفت مدل ها در شبیه سازی جریانات کم که در دوره های خشکسالی اتفاق می افتد ضعیف تر عمل کردند در حالی که آگاهی از وضعیت جریان رودخانه ها در دوره های خشکسالی می تواند نقش موثری را بر مدیریت منابع آبی داشته باشد از این رو در جهت افزایش دقت آن ها می بایست چاره ای جست.

بارش-رواناب, بهینه سازی, تحلیل حساسیت, حوزه آبریز گالیکش, مدل هیدرولوژیکی