ارزیابی مدل J۲۰۰۰g در شبیه سازی ذوب برف در حوزه آبخیز لتیان

ذوب برف در حوزه ­های آبخیز کوهستانی می­تواند تاثیر قابل توجهی در تعادل آب و همچنین، در زمان­ های خاصی از سال مهمترین نقش را در تولید رواناب داشته باشد. در این پژوهش از مدل هیدرولوژیکی توزیعی-مکانی فرایندگرا برای حوزه آبخیز لتیان (زیرحوضه رودک) به بزرگی ۴۳۱ کیلومتر مربع به منظور درک و استنتاج توزیع مکانی و زمانی وضع متغیرهایی مانند بارش، رواناب، آب معادل برف (SWE) و ذوب برف استفاده شده است. مدل از توزیع مفهوم واحدهای پاسخ هیدرولوژیکی (HRU) برای اخذ، شناخت و محاسبه تنوع مکانی در حوضه استفاده میکند. مدل برای هر HRU در هریک از واحدهای زمانی پارامترهایی چون تجمع و ذوب برف، رطوبت خاک، تبخیر و تعرق واقعی، قابلیت شارژ مجدد آب­ های زیرزمینی و تولید رواناب را شبیه ­سازی می کند. پارامترهای مدل به طور خودکار با استفاده از روش های واسنجی مونت­ کارلو (Monte-Carlo analysis) و تحول مرکب (SCE-UA) اعتبارسنجی شد. واسنجی با مقایسه مقدار رواناب اندازه­­ گیری شده به مدت ۱۱ سال از اکتبر ۱۹۹۰ تا سپتامبر ۲۰۰۱ در مراحل زمانی ماهانه با استفاده از معیار کارایی (Nash–Sutcliffe efficiency)، ضریب تعیین (R۲) و درصد نسبی خطا (Pbias) به عنوان تابع هدف انجام توسعه داده شد. پس از واسنجی، مدل J۲۰۰۰g، رواناب را با NSE=۰.۸۲،  و۰.۸۳=R۲ و ۵.۶-=PBIAS نسبت به رواناب اندازه ­گیری شده، شبیه ­سازی کرد. در ادامه واحد برف مدل J۲۰۰۰g توسعه داده شد. برای شش ایستگاه برف­ سنجی HRUهای مربوطه استخراج و مدل های جداگانه با استفاده از آب معادل برف SWE اندازه گیری شده، کالیبره شد. مقایسه نتایج شبیه­ سازی (SWE) به صورت مجزا برای معیار (NSE) مقادیر بین ۰.۲۸ تا ۶۸/۰ و برای معیار (R²) بین ۰.۵۳ تا ۰.۸۳ را نشان داد. نتایج به دست آمده از مدل و داده­ های حوضه کالیبره شده برای تمام ایستگاه های انباشت و ذوب برف بسیار مناسب برآورد شد، در حالی که نتایج مدل برای ایستگاه­ ‎های برف ­سنجی حوضه که به طور جداگانه کالیبره شدند، از دقت پایین ­تری برخوردار بود. نتایج نشان داد که دینامیک های هیدرولوژیکی و فرایندهای برف زیرحوضه­ های فرعی حوزه آبخیز لتیان میتواند به خوبی با مدل J۲۰۰۰g شبیه­ سازی شود.

کلیدواژه ها:

آب معادل برف (SWE) ، انباشت برف ، برنامه مونت کارلو ، زیرحوزه آبخیز رودک ، مدل سازی هیدرولوژیکی ، واحد پاسخ هیدرولوژیکی (HRU) ، واسنجی