ارزیابی عملکرد مدلهای هیدرولوژیکی نیمه توزیعی و یکپارچه در برآورد و شبیه‌سازی بارش- رواناب، مطالعه موردی:حوضه‌آبریز اوجان‌چای

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 08 اردیبهشت 1403

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2024.85638.1436

نویسندگان

محمدحسین رضائی مقدم^{* 1}؛ فریبا کرمی¹؛ کلثوم اباذری²

¹دانشگاه تبریز

²دانشجوی دکترای ژئومورفولوژی دانشگاه تبریز

چکیده

یکی از راهکارهای مهم مدیریت اصولی و صحیح آب و خاک در حوضه‌های آبریز، استفاده از مدل‌های هیدرولوژیکی در شبیه سازی فرآیند‌های بارش- رواناب است که تخمین و پیش بینی مولفه‌های بیلان آبی از جمله رواناب، تبخیر و تعرق و نفوذ را خصوصا در حوضه‌های فاقد آمار یا دارای آمار ناقص امکان‌پذیر می‌کند. در این پژوهش بیلان آبی حوضه‌آبریز اوجان‌چای در طی دوره 20 ساله (2002- 2021) با استفاده از مدل نیمه‌توزیعیSWAT و مدل یکپارچه SMAR شبیه‌سازی شد. در مدل SWAT از الگوریتم SUFI-2 و در مدل SMAR از بهینه‌ساز الگوریتم ژنتیک، جهت واسنجی (2005 تا 2016) و اعتبار سنجی (2017تا 2021) بهره گرفته شد. نتایج شبیه‌سازی SWAT در مرحله واسنجی با توابع هدف ضرایب نش‌ساتکلیف(NSE)، R^2 و RSR به ترتیب برابر با 80/0، 81/0 و 45/0 و برای اعتبار سنجی به ترتیب 74/0، 75/0 و 51/ 0 به دست آمد که نشان‌دهنده کارایی بالای مدل در شبیه‌سازی بیلان آبی حوضه است و در روش SMAR ضرایب نش‌ساتکلیف(NSE)، R^2 در واسنجی 60/0 ، 56/0 و در اعتبارسنجی 625/0، 67/0 بدست آمد. هر دوی این روش‌ها در شبیه‌سازی دبی‌های پایه و متوسط نسبت به دبی‌های حداکثری عملکرد بهتری دارند ولی با این حال تطابق دبی شبیه‌سازی شده با دبی مشاهداتی در مدل SWAT نسبت به SMAR برتری دارد که علت آن درنظر گرفتن تغییرات مکانی در این نوع از مدل‌ها است لذا با توجه به نتایج خیلی خوب کارایی مدلها، پیشنهاد می‌شود از آن دراقدامات حفاظتی حوضه‌ها و مدیریت آب و خاک استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

شبیه‌سازی رواناب؛ الگوریتم SUFI-2؛ الگوریتم ژنتیک؛ ضریب نش‌ساتکلیف؛ ضریب تعیین

مراجع