شبیه‌سازی بارش – رواناب حوضه قره‌سو با استفاده از مدل SWAT
الموضوعات :محمد رضا گودرزی 1 , باقر ذهبیون 2 , علیرضا مساح بوانی 3
1 - استادیار گروه عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آیت ا.. بروجردی (ره)، لرستان، ایران
2 - استادیار دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران.
3 - استادیار دانشکده مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
الکلمات المفتاحية: مدل توزیعی هیدرولوژیکی, شبیه‌سازی بارش-رواناب, واسنجی, SWAT,
ملخص المقالة :
زمینه و هدف: شبیه‌سازی بارشرواناب در بسیاری از مطالعات هیدرولوژی، از جمله بررسی اثر تغییر اقلیم بر جریان رودخانه، پیش‌بینی سیلاب و برنامه‌ریزی منابع آب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. مدل SWAT[1] برای شبیه‌سازی انتقال جریان، رسوب و متغیرهای کیفی (فسفر و نیتروژن و ...) در حوضه‌های آبریز استفاده می‌گردد. مدل SWAT یک مدل سری زمانی توزیعی با مبنای فیزیکی می‌باشد. این مدل قابلیت اتصال به GIS[2] را دارد، لذا حجم وسیعی از داده‌ها به‌صورت لایه‌های اطلاعاتی مانند کاربری اراضی، خاک و DEM[3] با استفاده از توانمندی‌های GIS توسط مدل بکار می‌رود. هدف اصلی از این تحقیق تست کارایی مدل SWAT به‌عنوان شبیه‌ساز جریان در سطح مقیاس حوضه آبریز می‌باشد. روش بررسی: در این مطالعه اقدام به آماده‌سازی این مدل برای حوضه آبریز قره‌سو شده‌است. با استفاده از بهینه‌ساز SWAT-CUP اقدام به بهینه‌سازی پارامترها گردید. یافته‌ها: در واسنجی مدل دوره 1996-1992 ضریب تعیین ((R2 شبیه‌سازی جریان ماهانه برابر 82/0 و ضریب NashSutcliffe (Ens (نیز برابر 8/0 و در دوره اعتبارسنجی 2000-1998 همین ضرایب به ترتیب برابر 77/0 و 73/0 بدست آمد. بحث و نتیجه‌گیری: این نتایج حاکی از موفقیت مدل با استفاده از پارامترهای بهینه‌شده در شبیه‌سازی جریان ماهانه حوضه قره‌سو می‌باشد. [1]- Soil Water Assessment Tool [2]- Geographic Information System [3]- Digital Evaluation Method
1- Singh, V.P., 1995. Watershed modeling. Singh, V.P. ed., Computer Models of Watershed Hydrology (1st Edition), 1-22. Highlands Ranch, Colorado: Water Resources Publications.
2- Band, L.E., Moore, I.D., 1995. Scale: landscape attributes and geographical information systems, in: scale issues in hydrological modeling (Eds.) Kalma, J.D. and M. Sivapalan, John Wiley & Sons.
3- Moore, I.D., O'Loughlin, E.M., Burch, G.J., 1988. A contour-based topographic model for hydrological and ecological applications. Earth
Surface Processes Landforms, 13: 305-320.
4- Shimelis, G., Setegn, R., Srinivasan, A., Melesse, M., Bijan, D., 2010. SWAT model application and prediction uncertainty analysis in the Lake Tana Basin, Ethiopia, Hydrol. Process. 24, 357–367.
5- Abbaspour, K.C., Yang, J., 2006. A calibration and uncertainly analysis program for SWAT. Swiss Federal Institute of Aquatic Scientific and Technology.
6- موسسه پژوهش‌های برنامه‌ریزی و اقتصاد کشاورزی. مطالعات مرحله اول ساماندهی دشت‌ها، دشت ماهیدشت-سنجابی، (1382).
7- Wood, E.F., Sivapalan, M., Beven, K., Band, L., 1988. Effects of spatial variability and scale with implications to hydrologic modeling. Journal of Hydrology, 102: 29-47.
8- Arnold, J.G., Fohrer, N. (2005). SWAT2000: Current capabilities and research opportunities in applied watershed modeling Hydrological Processes, 19(3):563-572.
9- Neitsch, S.L., Arnold, J.G., Kiniry, J.R., Williams, J.R., King, K.W., 2002. SWAT Manual. USDA, Agricultural Research Service and Blackland Research Centre: Texas A&M University, USA.
10- Reynard, N.S., 2003. Impact of climate change on flood flows in river catchments – interim report..
11- ذهبیون، باقر و گودرزی، محمدرضا. شبیه‌سازی جریان روزانه با مدل پیوسته بارش-رواناب (ARNO). کنفرانس بین‌المللی نیروگاه‌های آبی، 1386.
12- Abbaspour, K.C, 2008. SWAT-CUP2: SWAT Calibration and Uncertainty Programs - A User Manual. Department of Systems Analysis, Integrated Assessment and Modeling (SIAM), Eawag, Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology, Duebendorf, Switzerland, , 95pp
13- Kati, L., White, Indrajeet. C., (2005). Sensitivity Analysis, Calibration, and Validations for a Multisite and Multivariable SWAT Model, Journal of the American Water Resources Association. (JAWRA) 41(5):1077-1089.
14- Omani, N., Tajrishy, M., Abrishamchi, A., 2007. Modeling of a River Basin Using SWAT Model and SUFI- 4th International Conference of SWAT Model Delft, Netherlands.
